KR101526858B1 - 감시 대상을 음원 인식방법으로 추적할 수 있는 방범용 ｃｃｔｖ 시스템 및 그 방법 - Google Patents

감시 대상을 음원 인식방법으로 추적할 수 있는 방범용 ｃｃｔｖ 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방범용 CCTV 시스템 및 그 감시방법에 관한 것이다. 본 발명의 방범용 CCTV 시스템은 3 차원 공간에 배치된 마이크로폰을 이용하여 감시 공간 내에서 발생하는 소음의 소음원의 방향을 검출할 수 있으며, 그 검출된 방향으로 카메라를 회동시켜 촬영할 수 있다. 이 과정에서, 반사되어 감지되는 소음에 의해 소음원의 방향이 잘못 계산되는 것을 방지하기 위하여 데드 존을 설정하여 관리할 수 있다. 소음으로부터 계산된 방향이 데드 존(Dead Zone)에 속하면, 본 발명의 시스템은 해당 계산된 방향을 무시하고 처리하지 않음으로써, 진정한 소음원을 식별할 수 있다.

Description

감시 대상을 음원 인식방법으로 추적할 수 있는 방범용 ＣＣＴＶ 시스템 및 그 방법{CCTV System Capable of Tracing Interesting Target by Sound Detection and Surveillance Method thereof}
본 발명은 공간에 배치된 복수 개의 마이크로폰을 이용하여 감시공간 내에서 발생하는 소음원의 방향을 계산하고, 계산된 소음원의 방향으로 카메라를 회동시켜 소음과 관련된 영상을 획득할 수 있는 방범용 CCTV 시스템 및 그 감시방법에 관한 것이다.
PTZ(Pan Tilt Zoom) 카메라를 배치하여 특정 객체를 인식하고 추적하는 시스템에서 객체를 인식하는 방법으로 주로 사용되는 것은 영상 처리를 통해 객체를 인식하는 방법과 음성인식을 통해 객체를 인식하는 방법이 있다. 그 중에서, 음성인식에 의해 객체를 인식하는 방법은 3차원 공간 상에 복수 개의 마이크를 배치하여 공간에서 소리가 나는 방향을 3차원적으로 인식하고 그 방향으로 카메라를 패닝(Panning) 또는 틸팅(Tilting) 하는 방법이 주로 사용되어 왔다.
그러나, 음성 인식 방법에 의하더라도, 소음원으로부터 직접 감지되는 소음이 아닌 주위 구조물에 의해 반사된 소음에 기초하여 방향을 계산할 경우 진짜 소음원과 전혀 다른 방향을 추적하게 된다.
이러한 상황은 다른 위험 상황을 감시하지 못하게 함으로써, 음원 감지에 따른 카메라 작동을 오히려 불필요하게 만들 수 있다.
[관련 선행 기술]
1. 음원인식을 이용한 촬영영상 추적 PTZ 카메라 운용시스템(대한민국 공개특허 제10-2010-0121086호)
이 발명에 의하면, 카메라 운용시스템은, 복수 개의 음원 검출수단을 통해 2차원 공간의 어느 한 지점에서 360°전방위에 걸쳐 기 설정된 거리로부터 음원에 대한 각도와 음원발생 지점간의 거리를 측정하여 음원발생 위치정보를 생성하고, 회동제어수단을 통해 음원발생 위치정보와 부합하는 방향으로 광학렌즈를 회동시켜 광학렌즈에 의해 동영상정보 또는 확대 동영상정보를 촬영ㆍ생성하는 카메라, 및 정보통신망을 통해 전송받은 동영상정보 또는 확대 동영상정보를 디스플레이수단을 통해 출력하고, 동영상정보 또는 확대 동영상정보에 포함된 음성정보를 사운드출력수단을 통해 출력하는 원격지서버를 포함한다.
본 발명의 목적은, 공간에 배치된 복수 개의 마이크로폰을 이용하여 감시공간 내에서 발생하는 소음원의 방향을 계산하고, 계산된 소음원의 방향으로 카메라를 회동시켜 소음과 관련된 영상을 획득할 수 있는 방범용 CCTV 시스템 및 그 감시방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소음원으로부터 직접 전달되지 않고 주위 구조물에 의해 반사되어 감지되는 소음에 의해 소음원 방향의 오류를 제거할 수 있는 방범용 CCTV 시스템 및 그 감시방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방범용 CCTV 시스템은, 주변을 촬영하여 영상을 생성하는 팬틸트줌 카메라와, 지면에 평행한 가상 원의 원주를 따라 90°간격으로 배치된 4개의 마이크로폰과 상기 원의 중심점을 지나는 수직선 상에 배치된 적어도 하나의 마이크로폰을 구비하여 주변 소음원의 소음을 감지하는 마이크로폰부와, 상기 마이크로폰부를 이용하여 상기 소음원의 방향을 계산하는 음원검출부를 포함한다.
또한, CCTV 시스템은 카메라 각도 제어부와, 카메라 줌 제어부와, 데드존 처리부를 포함한다. 카메라 각도 제어부는 상기 음원검출부가 계산한 상기 소음원의 방향을 기초로, 상기 팬틸트줌 카메라가 상기 소음원을 향하도록 상기 팬틸트줌 카메라를 위한 패닝(Panning) 및 틸팅(Tilting) 각도를 계산하며, 상기 계산된 패닝 및 틸팅 각도로 상기 팬틸트줌 카메라를 회동시켜 상기 소음이 발생하는 지역을 촬영하도록 제어할 수 있다. 카메라 줌 제어부는 상기 카메라 각도 제어부가 계산한 틸팅 각도에 따라 상기 팬틸트줌 카메라의 줌(Zoom)-제어값을 계산하여 상기 팬틸트줌 카메라의 줌을 제어할 수 있다.
데드존 처리부는, 상기 계산된 소음원의 방향이 기 설정된 데드 존(Dead Zone)에 속하는 경우 상기 계산된 소음원이 진짜 소음원이 아니라고 판단하고, 상기 계산된 소음원의 방향을 상기 카메라 각도 제어부와 카메라 줌 제어부에게 제공하지 않음으로써 상기 감지된 소음을 무시한다. 여기서, 상기 데드 존은 상기 팬틸트줌 카메라의 감시 영역에 속하면서 기 설정된 높이 이상의 영역 중에서 설정하되, 고정된 구조물이 있는 영역으로 설정할 수 있다.
나아가, 상기 데드존 처리부는, 상기 계산된 소음원의 방향이 기 설정된 데드 존(Dead Zone)에 속하는 경우라도 기 설정된 범위의 시간 전후 이내에 다른 소음원이 연속적으로 계산되지 않는 경우라면, 상기 데드 존에 속하는 소음원의 방향을 상기 카메라 각도 제어부와 카메라 줌 제어부에게 제공하여 팬틸트줌 카메라를 그 소음원 방향으로 회동시켜 촬영하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 음원검출부가 상기 마이크로폰부를 이용하여 상기 소음원까지의 거리를 계산하는 경우에, 상기 데드존처리부는 상기 음원검출부로부터 상기 소음원의 방향정보와 함께 소음원까지의 거리 정보를 제공받고, 상기 소음원의 지면 상 높이를 계산한 다음, 상기 계산된 소음원의 지면 상의 높이가 기 설정된 기준 높이(Y) 이상이면 데드 존(Dead Zone)에 속하는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 방범용 CCTV 시스템의 감시방법은, 지면에 평행한 가상 원의 원주를 따라 90°간격으로 배치된 4개의 마이크로폰과 상기 원의 중심점을 지나는 수직선 상에 상하로 배치된 2 개의 마이크로폰을 구비한 마이크로폰부가 주변 소음원의 소음을 감지하는 제1 단계; 음원검출부가 상기 마이크로폰부가 감지한 소음을 이용하여 상기 소음원의 방향을 계산하는 제2 단계; 카메라 각도 제어부가 상기 음원검출부가 계산한 상기 소음원의 방향을 기초로, 상기 팬틸트줌 카메라가 상기 소음원을 향하도록 상기 팬틸트줌 카메라를 위한 패닝(Panning) 및 틸팅(Tilting) 각도를 계산하며, 상기 계산된 패닝 및 틸팅 각도로 상기 팬틸트줌 카메라를 회동시켜 상기 소음이 발생하는 지역을 촬영하도록 제어하는 제3 단계; 카메라 줌 제어부가 상기 카메라 각도 제어부가 계산한 틸팅 각도에 따라 상기 팬틸트줌 카메라의 줌(Zoom)-제어값을 계산하여 상기 팬틸트줌 카메라의 줌을 제어하는 제4 단계; 및 데드존 처리부가 상기 음원검출부가 계산한 소음원의 방향이 진짜 소음원이 아닌 반사된 소음에 의한 것인지 여부를 판단하고, 반사된 소음에 의한 것으로 판단되면 상기 제3 단계 및 제4 단계를 수행하지 않고 상기 감지된 소음을 무시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방범용 CCTV 시스템은 기본적으로 감시공간 내의 영상을 촬영하여 관제센터로 제공할 수 있다. 나아가, 카메라 근처에 배치한 복수 개의 마이크로폰을 이용하여 감시 공간 내에서 발생하는 소음을 감지하고, 그 소음으로부터 소음원의 방향을 검출한 다음, 카메라를 그 검출된 방향으로 회동시켜 소음과 관련된 영상을 획득할 수 있다.
이 과정에서, 본 발명의 시스템은 반사되어 감지되는 소음에 의해 소음원의 방향이 잘못 계산되는 것을 방지하기 위하여 데드 존을 설정하여 관리할 수 있다. 소음으로부터 계산된 방향이 데드 존에 속하면, 본 발명의 시스템은 해당 계산된 방향을 무시하고 처리하지 않음으로써, 진정한 소음원을 식별할 수 있다.
그러나, 해당 계산된 방향이 데드 존에 속하더라도, 기 설정된 범위의 시간 전후 이내에 다른 소음원이 연속적으로 계산되지 않는 경우라면, 데드 존에 속하는 소음원의 방향을 무시하지 않고 처리하여 카메라로 하여금 해당 영상을 촬영하도록 제어함으로써, 반사된 소음이 아닌데 반사된 소음으로 판정되는 상황을 방지하여 불측의 상황에 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음원 검지를 통한 방범용 CCTV 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 CCTV 시스템에 포함되는 카메라, 마이크로폰부 및 음원검출부를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰부 및 음원검출부를 보다 자세히 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 데드 존에 대한 설명에 제공되는 개념도, 그리고
도 5는 본 발명에 의한 CCTV 시스템의 동작 설명에 제공되는 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 방범용 CCTV 시스템(100)은 기본적으로 감시영역을 촬영하여 저장할 수 있으며, 감시 공간 내의 불측의 상황이 발생한 경우에 보다 정밀하게 현장 상황을 촬영할 수 있다. 감시영역이란 공원이나 건물 내/외부와 같이 방범 감시 대상이 되는 곳으로서, 특히 본 발명의 설명에서 감시영역은 CCTV 시스템(100)이 촬영하는 영역으로 한정할 수 있다.
CCTV 시스템(100)은 팬틸트줌(PTZ: Pan-Tilt-Zoom) 카메라(110), 마이크로폰(Microphone)부(130), 음원검출부(150) 및 제어장치(170)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 팬틸트줌 카메라(110), 마이크로폰부(130) 및 음원검출부(150)는 감시 공간의 일측에 설치된 구조물, 통상 지주(支柱)(10), 그 중에서도 지주(10)의 상단에 설치되는 가로 지지대(11)에 설치된다. 음원검출부(150)와 제어장치(170)는 네트워크(20)를 통해 연결된다. 여기서, 네트워크(20)는 패킷 데이터 통신이 가능한 아이피(IP: Internet Protocol) 망, 이동통신망 등이 해당할 수 있다. 네트워크(20)를 이용함으로써, 제어장치(170)는 감시공간으로부터 떨어져 다른 곳의 관제센터 내에 배치될 수 있다. 한편, 제어장치(170)가 지주(10)에 설치되는 경우에, 음원검출부(150)는 아래에서 설명되는 것처럼 별도의 장치로 구현되지 않고 제어장치(170)의 구성부가 될 수도 있다.
팬틸트줌 카메라(110)는 렌즈를 제어하여 줌(Zoom)을 가변할 수 있는 카메라(111)와, 그 카메라(111)의 팬/틸트를 제어하는 팬틸트 제어기(113)를 구비한다. 팬틸트줌 카메라(110)는 일반 모드와 이벤트 모드로 나뉘어 동작한다. 일반 모드에서는 기 설정된 위치를 기 설정된 줌 값으로 촬영하는 것이며, 이벤트 모드는 제어장치(170)가 제공하는 PTZ 파라미터(Parameter)에 따라 카메라의 촛점거리와 방향을 조정하여 촬영하는 것이다. 촬영한 영상은 관제센터 또는 제어장치(170)로 제공한다. 여기서, PTZ 파라미터는 팬틸트 제어기를 제어하기 위한 팬틸트-제어값과 줌(Zomm)을 제어하기 위한 줌-제어값을 포함한다.
팬틸트줌 카메라(110)는 촬영한 영상을 디지털 신호로 변환하여 관제센터 등에게 제공할 수 있으며, 네트워크(20)에 연결되기 위한 유선 또는 무선 아이피 인터페이스를 구비한 아이피 카메라일 수 있다.
마이크로폰부(130)는 팬틸트줌 카메라(110)의 일측에 마련되면 족하며, 바람직하게는 지주(10) 상단의 가로 지지대(11)에 팬틸트줌 카메라(110)와 나란히 설치된다. 마이크로폰부(130)는 복수 개의 마이크로폰을 구비하여 감시 공간 내에서 발생하는 소음을 오디오 신호로 변환하여 음원검출부(150)에게 제공한다. 음원검출부(150)는 마이크로폰부(130)가 제공하는 오디오 신호를 이용하여 공간 내에서 소음을 생성하는 소음원의 방향 정보를 계산할 수 있다.
예를 들어, 도 3의 (a)는 마이크로폰부(130)의 6 개 마이크로폰의 배치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이며, (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로폰부(130)의 사시도이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 우선, 마이크로폰부(130)는 가상 평면 상의 가상 원(30)의 원주를 따라 90°간격으로 배치된 4개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137)을 구비하여 주변 소음원의 소음을 감지한다. 여기서, 가상 원(30)은 지면에 대략 평행한 것이 바람직하다.
마이크로폰부(130)의 4 개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137)이 동일한 소음원으로부터의 소음을 감지하더라도 그 배치 위치의 차이에 의하여, 4 개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137)이 해당 소음원을 감지한 시간에 오차가 발생한다. 즉, 4 개 마이크로폰(131, 133, 135, 137)이 음원검출부(150)에게 제공하는 오디오 신호 간의 위상차가 발생한다. 음원검출부(150)는 이러한 위상차를 기초로 기하학적 계산방법에 의하여 적어도 해당 가상 평면 상에서의 소음원의 방향을 감지할 수 있다. 나아가, 가상 평면 상에서 그 소음원까지의 평면상 거리를 측정할 수 있다.
나아가, 본 발명의 마이크로폰부(130)는 가상 원(30)의 중심점을 지나는 수직선 상에 적어도 하나의 마이크로폰을 더 구비할 수 있다. 도 3에는 가상 원(30)의 중심점을 지나는 수직선 상에 2 개의 마이크로폰(139, 141)을 더 구비하여 전체 6 개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137, 139, 141)을 구비하여 동일한 소음원으로부터 전달되는 소음을 감지하는 예를 도시하고 있다. 이 경우, 음원검출부(150)는 앞서 설명한 것처럼, 6 개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137, 139, 141)이 제공하는 오디오 신호가 기 설정된 레벨 이상인 경우에, 그 6개 오디오 신호 사이의 위상차를 이용하여 해당 소음의 소음원의 3차원 공간상에서의 방향과 거리를 계산할 수 있다. 음원검출부(150)의 방향 및 거리 계산은 종래에 알려진 다양한 방법으로 수행할 수 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2010-0121086호가 제시한 방법은 그 일 예이다.
음원검출부(150)는 계산된 소음원의 3차원 공간상에서의 방향 정보를 제어장치(170)에게 제공한다. 이때, 제어장치(170)가 외부의 관제센터에 배치된 경우, 음원검출부(150)는 네트워크(20)에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스를 구비할 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 마이크로폰부(130)와 음원검출부(150)가 하나의 구성품으로 조립될 수 있다. 음원검출부(150)의 아래 쪽에 6개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137, 139, 141)이 배치되어 있고, 음원검출부(150)의 상부에는 상측에서의 소음을 차단하기 위한 덮개(143)가 마련되어 있다. 덮개(143)는 기타 눈, 비 등도 차단한다.
제어장치(170)는 앞서 설명한 바와 같이, 음원검출부(150)를 내장하여 지주(10)의 일측에 배치될 수도 있고, 네트워크(20)를 통해 도 1에서처럼 관제센터에 배치될 수도 있다. 네트워크(20)를 통해 연결되는 경우, 제어장치(170)는 복수 개의 음원검출부가 연결될 수 있어서, 복수 개의 감시 공간에 배치된 복수 개의 팬틸트줌 카메라(110)를 제어할 수도 있다.
제어장치(170)는 음원검출부(150)가 제공하는 소음원의 방향을 이용하여 팬틸트줌 카메라(110)로 하여금 해당 소음원을 중심으로 촬영하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 감시 공간에서 소음을 야기한 불측의 상황을 영상으로 기록할 수 있다. 부가적으로, 제어장치(170)는 팬틸트줌 카메라(110)가 제공하는 이미지(영상)를 제공받아 처리할 수도 있다.
이러한 동작을 위해, 제어장치(170)는 카메라 각도 제어부(171), 카메라 줌(Zoom) 제어부(173) 및 데드존(Dead Zone)처리부(175)를 포함한다.
카메라 각도 제어부(171)는 음원검출부(150)가 계산하여 제공한 소음원의 방향을 기초로, 팬틸트줌 카메라(110)의 광축이 소음원을 향하도록 팬틸트줌 카메라(110)를 위한 PTZ 파라미터 중에서 패닝(Panning) 각도, 틸팅(Tilting) 각도를 계산한다. 카메라 각도 제어부(171)는 계산된 패닝 각도 및 틸팅 각도에 따라 팬틸트-제어값을 계산하여 팬틸트줌 카메라(110)의 팬틸트 제어기(113)에게 제공함으로써, 팬틸트줌 카메라(110)로 하여금 소음원을 촬영하도록 제어한다. 카메라 각도 제어부(171)의 패닝 각도 및 틸팅 각도 계산은 음원검출부(150)가 제공한 방향을 기초로 종래에 알려진 방법으로 제어할 수 있다.
카메라 줌 제어부(173)는 음원검출부(150)가 계산한 소음원의 방향에 따라 팬틸트줌 카메라(110)의 줌 제어를 위한 줌-제어값을 계산하여 팬틸트줌 카메라(110)에게 제공한다. 이에 따라, 팬틸트줌 카메라(110)의 카메라(111)가 자동으로 줌-제어값에 따라 촛점거리를 조정하여 확대 영상을 생성한다. 카메라 줌 제어부(173)의 줌-제어값 계산은 음원검출부(150)가 계산한 소음원의 방향 또는 카메라 각도 제어부(171)가 계산한 틸팅 각도를 이용하여 기하학적 방법으로 구할 수 있다.
예를 들어, 사람의 평균키처럼 소음원의 높이가 일정하다고 가정할 경우, 틸팅 각도를 이용할 수 있다. 팬틸트줌 카메라(110)의 높이가 고정되므로, 기하학적 논리에 의해 틸팅 각도는 일정한 높이의 소음원까지의 직선 거리에 대응된다. 따라서, 하나의 틸팅 각도에 따른 줌-제어값을 임의로 설정하면, 다른 틸팅 각도도 비례적으로 줌-제어값을 설정할 수 있다.
팬틸트줌 카메라(110)의 줌-제어값을 계산하여 팬틸트줌 카메라(110)에게 제공함으로써,상기 팬틸트줌 카메라(110)가 줌-제어값으로 영상을 확대 또는 축소 촬영하도록 제어한다. 실시 예에 따라, 소음원의 방향을 대신하여, 음원검출부(150)가 계산한 틸팅 각도로 줌-제어값을 계산할 수도 있다.
데드존 처리부(175)는 음원검출부(150)가 계산하여 제공하는 소음원의 방향이 기 설정된 데드 존(Dead Zone)에 포함되는지 여부를 확인하여, 데드 존에 포함되면 해당 소음원의 방향 정보를 무시하도록 카메라 각도 제어부(171)와 카메라 줌 제어부(173)를 제어한다.
소음원이 하나이더라도, 감시 공간내에 존재하는 각종 구조물, 건축물 등에 의하여 소음이 반사되어 마이크로폰부(130)가 실제로 획득하게 되는 소음은 시차를 두고 여러 개가 될 수 있다. 이렇게 반사된 소음에 의해 계산된 소음원의 방향은 잘못된 정보이므로, 이러한 정보에 기하여 패닝 각도와 틸팅 각도를 계산해서는 안된다.
그러한 반사 소음에 의한 영향을 차단하기 위하여, 데드존 처리부(175)는 데드 존을 설정하여 음원검출부(150)가 계산하여 제공하는 소음원의 방향이 데드 존에 포함되는 경우에 해당 소음원의 방향 정보를 무시하도록 제어한다.
데드 존은 팬틸트줌 카메라(110)의 감시 영역에 속하면서 기 설정된 높이 이상의 영역 중에서 고정된 구조물이 있는 영역으로 설정된다. 여기서, 기 설정된 높이는, 감시 공간에서의 주요 소음원인 사람의 키를 고려하여 정할 수 있으며, 예컨대 대략 2 미터로 정할 수 있다.
도 4의 (a)는 감시 공간의 측면도이고 (b)는 감시공간의 평면도로서, 기 설정된 높이(Y) 이상의 영역 중에서 구조물(B)이 배치된 영역을 데드 존(D)으로 설정한 예이다. 도 4에는 4 개 소음원 방향 벡터(x1 내지 x4)가 도시되어 있다. 이 방향 벡터는 도 4의 (a)에서처럼 지면에 수직한 평면에서의 각도와, (b)에서처럼 지면에 평행한 평면에서의 방위각으로 결정된다. 4 개의 방향 벡터(x1 내지 x4) 중에서 데드 존(D)에 속하는 것은 x1 뿐이다. x1 방향 벡터가 지나는 곳에는 본 발명의 CCTV 시스템(100)이 감시 대상으로 고려하는 소음원(예컨대, 사람)이 존재할 수 없다.
관제센터는 다수의 CCTV 시스템(100)에서 제공되는 영상을 감시하여, 각각의 카메라 장치들이 촬영하는 감시영역을 모니터링 하기 위한 것이다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 방범용 CCTV 시스템(100)의 동작을 설명한다.
<일반 모드 상태: S501, S503>
일반 모드 상태에서, 팬틸트줌 카메라(110)는 기 설정된 방향을 주시하면서 기 설정된 줌 값으로 감시 공간을 촬영한다(S501). 마이크로폰부(130)는 감시 공간 내에서 발생하는 소음을 감지하여 음원검출부(150)에게 제공하며, 음원검출부(150)는 일정한 레벨 이상의 소음이 감지되는지 여부를 계속 감시한다(S503).
<소음 감지에 따른 이벤트 발생: S505 내지 S515>
음원검출부(150)는 일정한 레벨 이상의 소음을 감지하면, 마이크로폰부(130)의 6 개의 마이크로폰(131, 133, 135, 137, 139, 141)이 제공한 오디오 신호를 이용하여 소음의 소음원의 방향을 계산한다(S505).
음원검출부(150)는 계산된 소음원의 방향정보를 제어장치(170)에게 제공한다(S507).
<데드 존에 속하는지 여부 판단: S509>
음원검출부(150)로부터 소음원의 방향정보가 전달되면, 우선 데드존 처리부(175)가 해당 소음원의 방향이 데드 존에 속하는지 여부를 판단한다. 만약, 데드 존에 속하면, 음원검출부(150)는 해당 이벤트를 무시하고 더 이상의 처리를 수행하지 않는다. 소음원의 방향이 데드 존에 속하지 않으면, 데드존 처리부(175)는 해당 소음원의 방향정보를 카메라 각도 제어부(171)와 카메라 줌 제어부(173)에게 제공한다(S509).
데드존 처리부(175)는 해당 소음원의 방향이 데드 존에 속하더라도, 기 설정된 범위의 시간(수 초 내외) 전후 이내에 다른 소음원이 연속적으로 계산되지 않는 경우라면, 데드 존에 속하는 소음원의 방향을 무시하지 않고 해당 소음원의 방향정보를 카메라 각도 제어부(171)와 카메라 줌 제어부(173)에게 제공함으로써, 불측의 상황에 대응할 수 있다.
<데드 존에 속하지 않는 경우: S511, S513>
카메라 각도 제어부(171)와 카메라 줌 제어부(173)는 데드존 처리부(175)로부터 소음원의 방향정보를 제공받으면, 패닝 각도, 틸팅 각도 및 줌 값을 계산한다(S511). 이어서, 카메라 각도 제어부(171)는 계산된 패닝 각도와 틸팅 각도에 기초한 팬틸트-제어값을 팬틸트제어기(113)에게 제공하고, 카메라 줌 제어부(173)는 계산된 줌 값에 기초한 줌-제어값을 카메라(111)에게 제공한다(S513, S515).
<이벤트 모드에 따른 촬영: S517, S519>
팬틸트줌 카메라(110)의 팬틸트 제어기(113)는 팬틸트-제어값에 따라 카메라(111)를 회동시키고, 카메라(111)는 줌-제어값에 따라 줌을 제어하여 소음원을 중심으로 촬영한다.
팬틸트줌 카메라(110)는 촬영한 영상을 관제센터로 제공한다. 제어장치(170)가 별도의 영상처리부 내지 영상 저장매체를 구비할 경우에 제어장치(170)로 영상을 제공할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 CCTV 시스템(100)은 종래의 일반적인 폐쇄회로 시스템처럼 감시 공간을 전체적으로 촬영한 영상을 단순히 제공하는 것을 넘어, 해당 감시 공간에서 발생하는 소음의 소음원의 위치를 추적하여 그 소음원을 중심으로 좀더 자세하고 관찰에 유리한 영상을 제공할 수 있다. 따라서, 공간 내에 일정한 레벨 이상의 소음이 발생한 경우에 그 소음과 관련한 영상을 관제센터로 제공할 수 있으며, 그러한 소음을 감지한 경우에 별도의 경보 메시지도 관제센터로 바로 전송할 수 있다.
<실시 예; 이벤트 모드의 해제>
데드 존 처리부(175)는 팬틸트줌 카메라(110)가 카메라 각도 제어부(171)로부터 제공받은 팬틸트-제어값에 따라 회동한 이후에 제공하는 영상에 대한 영상처리를 수행하여 영상의 중심부에 움직이는 객체가 있는지 여부를 판단한다.
만약, 영상의 중심부에 움직이는 객체가 없는 경우에는 해당 이벤트가 진정한 소음원에 의한 것이 아니라 판단하고, 이벤트 모드를 해제한다. 이에 따라, 팬틸트줌 카메라(110)는 S501 단계의 기본 모드의 상태로 돌아갈 수 있다.
그 밖에도, 이벤트 모드는 (1) 이벤트 모드 개시 후에 기 설정된 시간이 종료한 때, (2) 다른 소음원에 의한 이벤트가 발생한 때, (3) 제어장치(170)를 통한 관리자의 제어가 있는 경우 등에 해제될 수 있다.
<다른 실시 예>
실시 예에 따라, 데드존 처리부(175)는 기 설정된 데드 존을 정하지 않고 동일한 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해, 데드존 처리부(175)는 음원검출부(150)로부터 소음원의 방향정보와 함께 소음원까지의 거리 정보를 제공받아야 한다.
데드존 처리부(175)는 소음원의 방향정보와 함께 소음원까지의 거리 정보를 이용하여 소음원의 지면 상 높이를 계산한다. 먼저 (1) 소음원의 방향정보로부터 지면에 수직한 평면에서의 소음원 방향의 각도(예컨대 틸팅 각도)를 계산한 다음, (2) 그 각도와 소음원까지의 거리 정보를 이용하면, 소음원의 지면 상 높이를 계산할 수 있다.
계산된 소음원의 지면 상의 높이가 기 설정된 기준 높이(Y) 이상이면 데드 존에 속하는 것으로 판단하고, 데드존 처리부(175)는 해당 소음원의 방향정보를 무시하여, 해당 소음에 따른 팬틸트줌 카메라(110) 제어가 수행되지 않도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (5)

  1. 방범용 CCTV 시스템에 있어서,
    주변을 촬영하여 영상을 생성하는 팬틸트줌 카메라;
    지면에 평행한 가상 원의 원주를 따라 90°간격으로 배치된 4개의 마이크로폰과 상기 원의 중심점을 지나는 수직선 상에 배치된 적어도 하나의 마이크로폰을 구비하여 주변 소음원의 소음을 감지하는 마이크로폰부;
    상기 마이크로폰부를 이용하여 상기 소음원의 방향 및 상기 소음원까지의 거리 정보를 계산하는 음원검출부;
    상기 음원검출부가 계산한 상기 소음원의 방향을 기초로, 상기 팬틸트줌 카메라가 상기 소음원을 향하도록 상기 팬틸트줌 카메라의 회동을 위한 패닝(Panning) 및 틸팅(Tilting) 각도를 계산하며, 상기 계산된 패닝 및 틸팅 각도로 상기 팬틸트줌 카메라를 회동시켜 상기 소음이 발생하는 지역을 촬영하도록 제어하는 카메라 각도 제어부;
    상기 카메라 각도 제어부가 계산한 틸팅 각도에 따라 비례적으로 상기 팬틸트줌 카메라의 줌(Zoom)-제어값을 계산하여 상기 팬틸트줌 카메라의 줌을 제어하는 카메라 줌 제어부; 및
    시차를 두고 상기 소음원의 방향정보와 거리 정보가 연속적으로 검출된 경우로서, 상기 소음원의 방향정보와 거리 정보를 이용하여 계산한 상기 소음원의 지면 상 높이가 복수 개인 경우에, 상기 높이가 기 설정된 높이 이상인 소음원은 반사된 소음원에 의해 데드 존 위치에 있는 것으로 판단하고, 상기 데드 존에 속한 소음원의 방향을 상기 카메라 각도 제어부와 카메라 줌 제어부에게 제공하지 않음으로써, 반사되어 검출되는 소음을 무시하는 데드존 처리부를 구비하며,
    상기 데드존 처리부는, 상기 계산된 소음원의 방향이 기 설정된 데드 존에 속하는 경우라도 기 설정된 범위의 시간 전후 이내에 다른 소음원이 연속적으로 계산되지 않는 경우라면, 상기 데드 존에 속하는 소음원의 방향을 상기 카메라 각도 제어부와 카메라 줌 제어부에게 제공하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데드 존은 고정된 구조물이 있는 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음원검출부가 상기 마이크로폰부를 이용하여 상기 소음원까지의 거리를 계산하는 경우에,
    상기 데드존 처리부는 상기 음원검출부로부터 상기 소음원의 방향정보와 함께 소음원까지의 거리 정보를 제공받고, 상기 소음원의 지면 상 높이를 계산한 다음, 상기 계산된 소음원의 지면 상의 높이가 기 설정된 기준 높이(Y) 이상이면 데드 존에 속하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 시스템.
  5. 방범용 CCTV 시스템의 감시방법에 있어서,
    지면에 평행한 가상 원의 원주를 따라 90°간격으로 배치된 4개의 마이크로폰과 상기 원의 중심점을 지나는 수직선 상에 상하로 배치된 2 개의 마이크로폰을 구비한 마이크로폰부가 주변 소음원의 소음을 감지하는 제1 단계;
    음원검출부가 상기 마이크로폰부가 감지한 소음을 이용하여 상기 소음원의 방향을 계산하는 제2 단계;
    카메라 각도 제어부가 상기 음원검출부가 계산한 상기 소음원의 방향을 기초로, 팬틸트줌 카메라가 상기 소음원을 향하도록 상기 팬틸트줌 카메라를 위한 패닝(Panning) 및 틸팅(Tilting) 각도를 계산하며, 상기 계산된 패닝 및 틸팅 각도로 상기 팬틸트줌 카메라를 회동시켜 상기 소음이 발생하는 지역을 촬영하도록 제어하는 제3 단계;
    카메라 줌 제어부가 상기 카메라 각도 제어부가 계산한 틸팅 각도에 따라 상기 팬틸트줌 카메라의 줌(Zoom)-제어값을 계산하여 상기 팬틸트줌 카메라의 줌을 제어하는 제4 단계; 및
    상기 음원검출부가 시차를 두고 상기 소음원의 방향정보와 거리 정보가 연속적으로 검출한 경우, 데드존 처리부가 상기 소음원의 방향정보와 거리 정보를 이용하여 계산한 상기 소음원의 지면 상 높이가 복수 개인 경우에, 상기 높이가 기 설정된 높이 이상인 소음원은 반사된 소음원에 의해 데드 존 위치에 있는 것으로 판단하고, 상기 데드 존에 속한 소음원에 대하여는 상기 제3 단계 및 제4 단계를 수행하지 않고 무시하는 단계를 포함하고,
    상기 데드존 처리부는, 상기 계산된 소음원의 방향이 기 설정된 데드 존에 속하는 경우라도 기 설정된 범위의 시간 전후 이내에 다른 소음원이 연속적으로 계산되지 않는 경우라면, 상기 데드 존에 속하는 소음원의 방향에 대하여 상기 제3 단계 및 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 시스템의 감시방법.
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