KR101341639B1

KR101341639B1 - 감시 카메라, 이의 구동 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101341639B1
Application number: KR1020080090778A
Authority: KR
Inventors: 이상원
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2013-12-16
Also published as: KR20100031908A

Abstract

본 발명은 IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물의 위치정보를 PI(phot interrupt) 센서로 수신하여 필터 구동 시 발생할 수 있는 불량 현상을 검출할 수 있는 감시 카메라, 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다. 감시 카메라 구동 장치는 렌즈를 통하여 입력되는 소정의 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터를 구비한 필터 이동부, 상기 필터 이동부를 제1 또는 제2 필터 방향으로 이동시키는 스텝모터, 상기 필터 이동부의 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는 센서 및 상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상으로부터 현재 휘도를 검사하고, 상기 휘도 검사결과와 상기 센서의 위치 감지결과가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 휘도 검사 결과에 따라 상기 필터 이동부의 위치를 변경하는 제어부를 포함한다.

IR-Cut 필터, Glass 필터, PI 센서, 휘도검사, 스텝모터

Description

감시 카메라, 이의 구동 장치 및 방법{Camera for monitoring, apparatus and method for operating it}

본 발명은 IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물의 위치정보를 PI(photo interrupt) 센서로 수신하여 필터 구동 시 발생할 수 있는 불량 현상을 검출할 수 있는 감시 카메라, 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

고급형 감시 카메라는 주야간 감시 동작 중 최적의 피사체 식별력을 유지하기 위해 Day & Night 기능을 사용한다. Day & Night 기능은 주간의 충분한 조도가 있는 환경에서는 IR 대역의 파장을 차단하는 IR-Cut 필터를 이미지 센서 앞에 위치시켜 깨끗한 컬러 영상을 생성하고, 야간의 저조도 환경에서는 Glass 필터를 이미지 센서 앞에 위치시켜 모든 파장대의 영상을 입력 받게 한 후 이미지를 생성하여 피사체의 식별력을 높이는 기능이다.

Day & Night 기능의 핵심인 필터 이동 방법은 모터를 이용하여 IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물을 이동하는 것이다. 주로 소형의 스텝 모터나 DC 모터를 이용하여 구동을 하게 되는데 이러한 모터를 사용하는 경우의 문제점은 모터에 물려있는 기어의 탈조가 발생하거나 카메라 내부의 기구물 마모 등으로 인하 여 필터 이동 시 걸리는 문제가 발생했을 경우 제대로 이동하지 않아서 정상적인 Day & Night 기능을 수행할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물의 위치정보를 PI 센서로 수신하여 필터 구동 시 발생할 수 있는 불량 현상을 검출할 수 있는 감시 카메라, 이의 구동 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 감시 카메라는 렌즈와 이미지 센서를 구비한 카메라에 있어서, 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 고정부재; 상기 고정부재의 일면에 연결되고, 소정의 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터가 구비되어 있으며, 일측방향으로 연장된 검지대를 구비한 필터 이동부; 상기 고정부재의 일측에 연결되고, 상기 필터 이동부를 좌/우측으로 이동시키는 스텝모터; 및 상기 고정부재의 타측에 연결되고, 상기 필터 이동부 검지대의 좌/우측 위치를 감지하는 센서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 고정부재는 상기 필터 이동부 검지대의 좌/우측 이동경로를 안내하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 감시 카메라 구동 장치는 렌즈를 통하여 입력되는 소정의 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터를 구비한 필터 이동부; 상기 필터 이동부를 제1 또는 제2 필터 방향으로 이동시키는 스텝모터; 상기 필터 이동부의 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는 센서; 및 상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상으로부터 현재 휘도를 검사하고, 상기 휘도 검사결과와 상기 센서의 위치 감지결과가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 휘도 검사 결과에 따라 상기 필터 이동부의 위치를 변경하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 휘도 검사결과 주간 모드이고, 상기 센서로부터 제1 신호를 수신한 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서로부터 제2 신호를 수신한 경우 상기 필터 이동부를 제1 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 휘도 검사결과 야간 모드이고, 상기 센서로부터 제2 신호를 수신한 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서로부터 제1 신호를 수신한 경우 상기 필터 이동부를 제2 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 감시 카메라 구동 방법은 (a) 렌즈를 통하여 입력되는 영상으로부터 현재 휘도를 검사하는 단계; (b) 소정의 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터를 구비한 필터 이동부의 상기 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는 센서의 출력 신호와 상기 휘도 검사 결과를 비교하는 단계; 및 (c) 상기 센서의 출력 신호와 상기 휘도 검사 결과의 일치 여부를 판단하고, 상기 휘도 검사 결과에 따라 상기 필터 이동부의 위치를 변경하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계에서 상기 휘도 검사결과 주간 모드이고, 상 기 센서의 출력 신호가 제1신호인 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서의 출력 신호가 제2신호인 경우 상기 필터 이동부를 제1 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계에서 상기 휘도 검사결과 야간 모드이고, 상기 센서의 출력 신호가 제2신호인 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서의 출력 신호가 제1신호인 경우 상기 필터 이동부를 제2 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물의 위치정보를 PI 센서로 수신하여 필터 구동 시 모터 구동에 의해 발생할 수 있는 오동작을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명에 따른 감시 카메라에 구비된 기구물의 사시도를, 도 1a는 본 발명에 따른 감시 카메라에 구비된 기구물의 배면도를 도시하고 있다.

도 1에 도시된 감시 카메라의 기구물은 렌즈(도 2의 70) 및 이미지 센서(도 2의 10) 사이에 구비되어 있으며, 이 기구물은 하기에 설명될 도 2에서 Day & Night 수행부(60)가 된다.

이 기구물은 하기 청구범위에서 고정부재로 표기되며, 스텝모터(20), 제1 필터(31), 제2 필터(32) 및 검지대(33)를 포함하는 필터 이동부(30), 가이드부(40) 및 PI 센서(50)를 포함한다.

필터 이동부(30)는 고정부재의 일면에 연결되어 있고, IR 파장영역을 제거하는 IR-Cut 필터인 제1 필터(31), 모든 파장영역을 통과시키는 Glass 필터인 제2 필터(32) 및 일측방향으로 연장된 검지대(33)로 구성된다.

스텝모터(20)는 고정부재의 일측에 연결되고, 필터 이동부(30)를 좌/우측으로 이동시켜, 이미지 센서(10) 앞에 IR-Cut 필터인 제1 필터(31)를 위치시키거나, 이미지 센서(10) 앞에 Glass 필터인 제2 필터(32)를 위치시킨다.

가이드부(40)는 고정부재에 연결되고, 필터 이동부(30) 검지대(33)의 좌/우측 이동경로를 안내한다.

PI 센서(50)는 고정부재의 타측에 연결되고, 필터 이동부(30) 검지대(33)의 좌/우측 위치를 감지한다. PI 센서(50)는 요철 형태로 구성되고, 홈을 기준으로 양측에 발광부와 수광부를 구비하여 발광된 광이 수광부로 입력된다. 이 홈에 필터 이동부(30) 검지대(33)가 위치하면 발광부과 발광한 광이 수광부로 입력되지 않게 되고, 이 홈에 필터 이동부(30) 검지대(33)가 위치하지 않으면 발광부과 발광한 광이 수광부로 입력된다. 도 2에서 설명될 제어부(90)가 수광부의 신호를 수신하여 필터 이동부(30)의 동작을 제어하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 감시 카메라 구동 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 이미지 센서(10), Day & Night 수행부(60), 렌즈(70), 영상 처리부(80) 및 제어부(90)를 포함한다. 본 발명에서 Day & Night 수행부(60)는 스텝 모터(20), 필터 이동부(30), PI 센서(50)를 포함한다.

필터 이동부(30)는 렌즈(70)를 통하여 입력되는 IR 파장영역을 제거하는 제1 필터(31 도 1에 도시, 이하 IR-Cut 필터라 표기함), 모든 파장영역을 통과시키는 Glass 필터인 제2 필터(32 도 1에 도시, 이하 Glass 필터라 표기함) 및 일측방향으로 연장된 검지대(33)로 구성된다.

스텝 모터(20)는 필터 이동부(30)를 제1 또는 제2 필터 방향 즉, 수평방향으로의 좌측 또는 우측으로 이동시킨다.

PI 센서(50)는 필터 이동부의 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는데, 검지대(33)가 PI 센서(50)의 홈에 위치하는지 위치하지 않는지에 따라 각각 Low 신호 및 High 신호를 출력한다.

영상 처리부(80)는 렌즈(70), Day & Night 수행부(60) 및 이미지 센서(10)를 통하여 입력되는 영상의 휘도신호를 검출하여 제어부(90)로 출력한다. 이 밖에 영상 처리부(80)는 Day & Night 수행부(60) 및 이미지 센서(10)를 통하여 입력되는 영상을 디스플레이 가능한 신호로 처리한다.

제어부(90)는 렌즈(70), Day & Night 수행부(60), 이미지 센서(10) 및 영상 처리부(80)의 동작을 제어하고, 영상 처리부(80)로부터 입력되는 휘도신호를 수신하여 현재 휘도를 검사하고, 휘도 검사결과와 PI 센서(50)의 위치 감지결과가 일치하는지 여부를 판단하고, 휘도 검사 결과에 따라 필터 이동부(30)의 위치를 변경한다.

스텝 모터(20)를 통해 필터 이동부(30)의 위치를 수평 이동 시키면, 이미지 센서(10) 앞에 IR-Cut 필터(31) 및 Glass 필터(32)가 위치하게 된다.

이미지 센서(10) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치하게 되면, 검지대(33 도 1에 도시)가 PI 센서(50)를 가리게 되어 PI 센서(50)는 Low 신호를 출력한다.

이미지 센서(10) 앞에 Glass 필터(32)가 위치하게 되면, 검지대(33)가 PI 센서(50)를 가리지 않게 되어 PI 센서(50)는 High 신호를 출력한다.

PI 센서(50)의 출력 신호는 제어부(90)로 입력된다.

제어부(90)는 영상 처리부(80)로부터 입력되는 현재 휘도를 검사하여 주간 휘도인지 야간 휘도인지 판별한다.

주간 휘도로 판별되면, 현재 Day & Night 수행부(60)의 필터 이동부(30) 위치가 어디에 있는지 검사하여, IR-Cut 필터(31)가 이미지 센서(10) 앞에 위치하면 현재 상태를 유지한다. 이와 같은 경우, PI 센서(50)는 제어부(90)로 Low 신호를 출력한다. 만약 주간 조도로 판단되었으나 현재 Glass 필터(32)가 이미지 센서(10) 앞에 위치해 있으면, 스텝 모터(20)를 구동하여 필터 이동부(60)를 이동시켜 IR-Cut 필터(31)가 이미지 센서(10) 앞에 위치하도록 제어한다. 이후, 제어부(90)는 PI 센서(50)의 출력 신호를 검사하여 High 신호에서 Low 신호로 변환되었는지 확인한다. 신호가 변환되었으면 정상적으로 동작이 완료되었음을 인식한다. 그러나 신호가 변환되지 않은 경우, 스텝 모터(20)의 탈조 및 기구 걸림등의 오동작이 발생하였다고 판단하고 에러 상태를 표시한다.

야간 휘도로 판별되면, 현재 Day & Night 수행부(60)의 필터 이동부(30) 위치가 어디에 있는지 검사하여, Glass 필터(32)가 이미지 센서(10) 앞에 위치하면 현재 상태를 유지한다. 이와 같은 경우, PI 센서(50)는 제어부(90)로 High 신호를 출력한다. 만약 야간 조도로 판단되었으나 현재 IR-Cut 필터(31)가 이미지 센서(10) 앞에 위치해 있으면, 스텝 모터(20)를 구동하여 필터 이동부(60)를 이동시켜, Glass 필터(32)가 이미지 센서(10) 앞에 위치하도록 제어한다. 이후, 제어부(90)는 PI 센서(50)의 출력 신호를 검사하여 Low 신호에서 High 신호로 변환되었는지 확인한다. 신호가 변환되었으면 정상적으로 동작이 완료되었음을 인식한다. 그러나 신호가 변환되지 않은 경우, 스텝 모터(20)의 탈조 및 기구 걸림등의 오동작이 발생하였다고 판단하고 에러 상태를 표시한다.

이어서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 본 발명에 따른 감시 카메라 구동 방법을 설명한다. 본 발명에 따른 본 발명에 따른 감시 카메라 구동 방법은 도 2에 도시된 바와 같은 감시 카메라 구동 장치 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 제어부(90) 내부에서 수행될 수 있다.

제어부(90)는 영상 처리부(80)로부터 수신되는 휘도 신호를 수신하여 주간 휘도인지, 야간 휘도인지 검사한다(301단계). 주/야간 모드의 검사는 IRE 60을 만족하기 위해 증폭정도가 어느정도 되는지에 따라 알 수 있다.

검사결과, 제어부(90)는 현재 휘도가 주간 휘도를 만족하는지 판단한다(303단계).

판단결과, 주간 휘도를 만족하는 경우, 제어부(90)는 현재 이미지 센서(100) 앞에 Glass 필터(32)가 위치해 있는지 판단한다(305)

현재 이미지 센서(100) 앞에 Glass 필터(32)가 위치해 있지 않은 경우는, 현 재 이미지 센서(100) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치되어 있는 경우로 현재 상태를 유지한다(307단계).

그러나, 현재 이미지 센서(100) 앞에 Glass 필터(32)가 위치해 있는 경우, 제어부(90)는 IR-Cut 필터(31) 방향으로 스텝 모터(20)를 이동시킨다(309단계).

이어서, 제어부(90)는 PI 센서(50)의 출력 신호가 Low 상태인지를 판단한다(311단계). 이미지 센서(10) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치하게 되면, 검지대(33 도 1에 도시)가 PI 센서(50)를 가리게 되어 PI 센서(50)는 Low 신호를 출력한다. 그러나 이미지 센서(10) 앞에 Glass 필터(32)가 위치하게 되면, 검지대(33)가 PI 센서(50)를 가리지 않게 되어 PI 센서(50)는 High 신호를 출력한다.

PI 센서(50)로부터 Low 신호가 수신되면 정상적으로 동작이 완료되었음을 인식하지만, PI 센서(50)로부터 High 신호가 수신되면, 제어부(90)는 스텝 모터(20)의 탈조 및 기구 걸림등의 오동작이 발생하였다고 판단하고 에러 상태를 표시한다(313단계).

제어부(90)의 휘도 판단결과, 주간 휘도를 만족하지 않는 경우, 즉, 야간 휘도를 만족하는 경우, 제어부(90)는 현재 이미지 센서(100) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치해 있는지 판단한다(315)

현재 이미지 센서(100) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치해 있지 않은 경우는, 현재 이미지 센서(100) 앞에 Glass 필터(32)가 위치되어 있는 경우로 현재 상태를 유지한다(317단계).

그러나, 현재 이미지 센서(100) 앞에 IR-Cut 필터(31)가 위치해 있는 경우, 제어부(90)는 Glass 필터(32) 방향으로 스텝 모터(20)를 이동시킨다(319단계).

이어서, 제어부(90)는 PI 센서(50)의 출력 신호가 High 상태인지를 판단한다(321단계).

PI 센서(50)로부터 High 신호가 수신되면 정상적으로 동작이 완료되었음을 인식하지만, PI 센서(50)로부터 Low 신호가 수신되면, 제어부(90)는 스텝 모터(20)의 탈조 및 기구 걸림등의 오동작이 발생하였다고 판단하고 에러 상태를 표시한다(323단계).

본 발명에서는 스텝 모터(20) 동작 시 발생할 수 있는 기구물 탈조 방지를 위해 PI 센서(50)를 이용하였으나, 렌즈(70)의 줌/포커스 구동 모터(미도시) 동작 시에 발생할 수 있는 기구물 탈조 방지를 위해 PI 센서(50)를 이용하여 위치를 피드백 받아서 탈조 여부를 판단하는데 응용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 감시 카메라에 구비된 기구물의 사시도 및 배면도 이다.

도 2는 본 발명에 따른 감시 카메라 구동 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 3은 본 발명에 따른 감시 카메라 구동 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims

렌즈와 이미지 센서를 구비한 카메라에 있어서,

상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 고정부재;

상기 고정부재의 일면에 연결되고, IR 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터가 구비되어 있으며, 일측방향으로 연장된 검지대를 구비한 필터 이동부;

상기 고정부재의 일측에 연결되고, 상기 필터 이동부를 좌/우측으로 이동시키는 스텝모터; 및

상기 고정부재의 타측에 연결되고, 상기 필터 이동부 검지대의 좌/우측 위치를 감지하는 센서를 포함하는 감시 카메라.
제 1항에 있어서, 상기 고정부재는

상기 필터 이동부 검지대의 좌/우측 이동경로를 안내하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

렌즈를 통하여 입력되는 IR 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터를 구비한 필터 이동부;

상기 필터 이동부를 제1 또는 제2 필터 방향으로 이동시키는 스텝모터;

상기 필터 이동부의 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는 센서; 및

상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상으로부터 현재 휘도를 검사하고, 상기 휘도 검사결과와 상기 센서의 위치 감지결과가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 휘도 검사 결과에 따라 상기 필터 이동부의 위치를 변경하는 제어부를 포함하는 감시 카메라 구동 장치.
청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 3항에 있어서, 상기 제어부는

상기 휘도 검사결과 주간 모드이고, 상기 센서로부터 제1 신호를 수신한 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서로부터 제2 신호를 수신한 경우 상기 필터 이동부를 제1 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 구동 장치.
청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 3항에 있어서, 상기 제어부는

상기 휘도 검사결과 야간 모드이고, 상기 센서로부터 제2 신호를 수신한 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서로부터 제1 신호를 수신한 경우 상기 필터 이동부를 제2 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 구동 장치.
(a) 렌즈를 통하여 입력되는 영상으로부터 현재 휘도를 검사하는 단계;

(b) IR 파장영역을 제거하는 제1 필터 및 상기 파장영역까지 통과시키는 제2 필터를 구비한 필터 이동부의 상기 제1 필터 또는 제2 필터의 위치를 감지하는 센서의 출력 신호와 상기 휘도 검사 결과를 비교하는 단계; 및

(c) 상기 센서의 출력 신호와 상기 휘도 검사 결과의 일치 여부를 판단하고, 상기 휘도 검사 결과에 따라 상기 필터 이동부의 위치를 변경하는 단계를 포함하는 감시 카메라 구동 방법.
제 6항에 있어서, 상기 (c)단계에서

상기 휘도 검사결과 주간 모드이고, 상기 센서의 출력 신호가 제1신호인 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서의 출력 신호가 제2신호인 경우 상기 필터 이동부를 제1 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 구동 방법.
제 6항에 있어서, 상기 (c)단계에서

상기 휘도 검사결과 야간 모드이고, 상기 센서의 출력 신호가 제2신호인 경우 현재 상태를 유지하고, 상기 센서의 출력 신호가 제1신호인 경우 상기 필터 이동부를 제2 필터방향으로 이동시키는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 구동 방법.