KR101546917B1 - 야간 영상 보정 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 야간 영상 보정 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 타임 테이블을 이용한 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 자동으로 보정하며, 영상의 어두운 정도에 따라 특정 야간 영상을 보정하는 시스템을 제공함에 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 보정하며, 취득된 영상의 어두운 정도에 따라 야간 영상을 보정하는 카메라; 및 상기 카메라부와 원격으로 연결되어 모니터링 하되, 야간 영상 보정을 위한 각종 제어신호를 전송하는 영상 보정 서버; 를 포함한다.

Description

야간 영상 보정 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING NIGHT IMAGE CORRECTION}
본 발명은 야간 영상 보정 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CCTV 등의 카메라를 통해 취득된 야간 영상을 주간 영상과 같은 화질의 영상으로 보정하는 시스템에 관한 것이다.
야간 영상을 보정하는 기술과 관련해서는, 카메라에 의해 촬영되어 입력되는 영상을 분석하여 영상 내에서 안개 감지를 위해 분석이 필요한 유효영역을 검출하는 유효영역 검출과정; 및 검출한 상기 유효 영역에 대해 주간 안개감지과정 및 야간 안개감지 과정으로 나누어 각각에 대해 안개 감지 분석을 실시하고, 그 결과에 따라 각각 시정거리를 계산하고 안개 상태를 판단하여 그 결과를 출력하는 안개감지 과정; 을 포함하며, 상기 유효영역 검출과정은, 상기 영상으로부터 도로 영역을 검출하고 영상 보정 매트릭스(Rectification matrix)를 추정하는 단계; 추정 정보가 포함된 영상에 대해 조명성분 추정을 통해 기준 깊이지도(Depth map)를 추정하고 히스토그램을 추정하는 단계; 및 영상 내 하늘 영역을 제거하기 위해 상기 히스토그램이 추정된 영상 내 유효 영역의 마스크를 추출하는 단계; 를 포함한다.
한편, 경계등 또는 가로등을 설치할 수 없는 특수한 경계, 감시 지역의 야간 영상을 모니터링 하기 위해서는 별도의 아날로그 방식의 영상 보정 장비를 설치하여 운용을 하고 있다.
일반적으로 적외선 램프(Infrared Rays: IR)를 이용하여 야간에 촬영을 하고 있으나, 감시 거리가 매우 짧고 흑백 영상으로만 모니터링 할 수 있는 단점이 있다.
또한, 경계등 또는 써치라이트를 설치하여 야간 영상 촬영의 보조 역할을 할 수는 있지만 경계등 및 써치라이트를 설치할 수 없는 원거리는 근본적으로 야간 영상을 모니터링이 불가능하므로 이를 근본적으로 해결하기 위한 야간 영상 보정 카메라가 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1364727호.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 타임 테이블을 이용한 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 자동으로 보정하며, 영상의 어두운 정도에 따라 특정 야간 영상을 보정하는 시스템을 제공함에 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 야간 영상 보정 제어 시스템에 관한 것으로서, 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 보정하며, 취득된 영상의 어두운 정도에 따라 야간 영상을 보정하는 카메라; 및 상기 카메라부와 원격으로 연결되어 모니터링 하되, 야간 영상 보정을 위한 각종 제어신호를 전송하는 영상 보정 서버; 를 포함한다.
또한 상기 카메라는, 해당 지역에 대한 영상을 취득하는 영상 취득부; 빛의 양에 따른 밝기 단계를 저장하고 있는 밝기단계 저장부; 및 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여 해당 시간의 야간 영상을 보정하며, 영상의 어두운 정도에 따른 상기 영상 보정 서버의 제어신호를 바탕으로 야간 영상을 보정하는 영상 보정부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상 취득부는, CMOS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상 보정부는, 현재 시간을 측정하는 타이머와, 밝기단계 보정에 관하여 기 설정된 스케쥴링 정보 알림수단을 포함하고 있어, 각 시간대별 야간 영상의 밝기를 특정 밝기단계로 자동 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 타임 테이블은, 각 시간대별로 보정해야하는 밝기단계 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상 보정 서버는, 사용자의 제어신호를 바탕으로 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라에 대한 동작 및 중지를 설정하고, 설정된 정보를 카메라로 전송하는 카메라 설정부; 및 상기 카메라를 통해 취득된 야간 영상의 픽셀 값을 바탕으로 어두운 정도를 계산하고, 계산된 값에 따라 특정 밝기단계 선택신호를 상기 카메라로 전송하는 픽셀 계산부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 픽셀 계산부는, 취득된 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하고, 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단하여, 기 설정값 미만일 경우 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하고, 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 상기 카메라로 전송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 야간 영상 보정 제어 방법에 관한 것으로서, (a) 영상 보정 서버가 사용자의 제어신호를 바탕으로 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라에 대한 동작 및 중지를 설정하고, 설정된 정보를 카메라로 전송하는 과정; 및 (b) 상기 카메라는 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여, 취득된 해당 시간의 야간 영상을 보정하는 과정; 을 포함한다.
또한 상기 (c) 과정 이후에, (d) 상기 영상 보정 서버는 취득된 특정 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하는 과정; (e) 상기 영상 보정 서버가 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단하는 과정; (f) 상기 (e) 과정의 판단결과, 기 설정값 미만일 경우 상기 영상 보정 서버가 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하는 과정; (g) 상기 영상 보정 서버가 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 카메라로 전송하는 과정; 및 (h) 상기 카메라가 영상의 어두운 정도에 따른 영상 보정 서버의 특정 밝기단계 선택신호를 바탕으로 특정 야간 영상을 보정하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 카메라는, CMOS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (b) 과정에서, 상기 카메라는, 현재 시간을 측정하는 타이머와, 밝기단계 보정에 관하여 기 설정된 스케쥴링 정보 알림수단을 포함하고 있어, 각 시간대별 야간 영상의 밝기를 특정 밝기단계로 자동 보정하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 타임 테이블은, 각 시간대별로 보정해야하는 밝기단계 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 야간 또는 실내외의 낮은 조도 환경과 같은 상황에서 IR 또는 써치라이트에 의한 도움을 받지 않고 카메라가 제공하는 야간 영상을 주간 영상처럼 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 영상 보정을 위한 영상 보정부가 카메라 하우징 내부에 일체형으로 구성됨으로써 설치 및 유지보수가 용이한 효과도 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 주간 및 야간 밝기단계를 보이는 일예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보를 이용한 카메라 설정을 보이는 일예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 각 카메라의 동작 및 중지를 위한 카메라 설정을 보이는 일예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 야간 영상 보정을 수행한 모습을 보이는 일예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 시스템에 관하여 도 1 내지 도 5 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 카메라(100) 및 영상 보정 서버(200)를 포함하여 이루어진다.
카메라(100)는 방범 및 군사 지역 등의 원격지에 설치된 CCTV 카메라 장치로서, 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 보정하며, 취득된 영상의 어두운 정도에 따라 야간 영상을 보정하는 기능을 수행하는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이 영상 취득부(110), 밝기단계 저장부(120) 및 영상 보정부(130)를 포함한다.
영상 취득부(110)는 CMOS 모듈을 포함하는 장치로서, 해당 지역에 대한 영상을 취득한다.
밝기단계 저장부(120)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 빛의 양에 따른 밝기 단계를 저장하고 있다. 본 실시예에서는 주간 및 야간 밝기단계를 이루어지며, 야간 단계는 1단계에서 18단계까지이다. 이때, 1단계에서 12단계까지는 컬러 단계이며, 13단계에서 18단계까지는 흑백 단계일 수 있다.
영상 보정부(130)는 영상 보정 서버(200)로부터 설정된 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라(100)에 대한 동작 및 중지 정보를 수신하고, 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여, 해당 시간의 야간 영상을 보정한다.
구체적으로, 영상 보정부(130)는 현재 시간을 측정하는 타이머와, 밝기단계 보정에 관하여 기 설정된 스케쥴링 정보 알림수단을 포함하고 있어, 각 시간대별 야간 영상의 밝기를 특정 밝기단계로 자동 보정한다. 이때, 타임 테이블은 각 시간대별로 보정해야하는 밝기단계 정보를 포함하고 있다.
또한, 영상 보정부(130)는 기상관측 서버(10)와 연동되어 일출 및 일몰 시간을 자동 입력시켜 타임 테이블을 설정할 수 있다. 또한, 시, 분, 초 단위로 타임 테이블을 설정할 수 있으며, 월별 및 계절별 타임 테이블을 설정할 수도 있다.
예를 들어, 야간 시간대를 오후 6시부터 익일 새벽 6시까지로 설정하고, 각 시간대별로 특정 밝기단계로 보정되도록 설정할 수 있다.
한편, 방범용으로 사용될 경우 1단계에서 4단계까지의 밝기단계로 보정되도록 할 수 있으며, 방범용보다 빛이 없는 군용으로 사용될 경우 5단계에서 12단계의 밝기단계로 보정되도록 할 수 있다.
여기서, 각 밝기 단계를 결정하는 파라미터는, Iris Image Mode, Iris Size 조리개 크기, 셔터 속도(Shutter Speed), 자동 이득 조정(AGC Mode), 휘도(Brightness), 응답 속도(AE Response), 노이즈 제거(Noise Reduction), 노출 비율(Exposure Ratio), 백색 처리 모드(White Balance Mode), 주 야간 전환(Day & Night Mode), 사진 효과(Picture Effect), 임계값(Threshold Level), 선명도(Sharpness), 채도 억제(Chroma Suppress) 및 포화도(Saturation) 등으로서, 영상 보정부(130)는 이러한 파라미터들을 조절함으로써, 각 밝기 단계별 영상으로 보정한다.
또한, 영상 보정부(130)는 영상의 어두운 정도에 따른 영상 보정 서버(200)의 제어신호를 바탕으로 야간 영상을 보정할 수 있다.
여기서, 영상 보정 서버(200)로부터 수신된 제어신호는, 카메라 설정 및 취득 영상을 픽셀 단위로 계산함에 따른 밝기단계 보정을 위한 밝기단계 선택신호로서, 이하의 영상 보정 서버(200) 설명 부분에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
영상 보정 서버(200)는 TCP/IP 네트워크를 이용하여 카메라부(100)와 원격으로 연결되어 모니터링 하되, 야간 영상 보정을 위한 각종 제어신호를 전송하는 기능을 수행하는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이 카메라 설정부(210) 및 픽셀 계산부(220)를 포함한다.
카메라 설정부(210)는 야간 영상 보정을 수행할 수 있도록, 사용자의 제어신호를 바탕으로 도 3 에 도시된 바와 같이 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보를 설정하고, 설정된 정보를 카메라(100)로 전송한다.
이때, 카메라 설정부(210)는 도 4 에 도시된 바와 같이 각 카메라(100)에 대한 동작 및 중지를 설정하여, 카메라(100)로 전송할 수 있다.
픽셀 계산부(220)는 카메라(100)를 통해 취득된 야간 영상의 픽셀 값을 바탕으로 어두운 정도를 계산하고, 계산된 값에 따라 특정 밝기단계 선택신호를 카메라(100)로 전송한다.
구체적으로, 픽셀 계산부(220)는 취득된 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하고, 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단하여, 기 설정값 미만일 경우 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하고, 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 카메라(100)로 전송한다.
도 5 는 본 발명에 따른 야간 영상 보정 이전(a)과, 야간 영상 보정 수행 이후(b)의 모습을 보이는 일예시도이다.
이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 야간 영상 보정 제어 방법에 관하여 도 6 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6 은 본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 영상 보정 서버(200)의 카메라 설정부(210)는 사용자의 제어신호를 바탕으로 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라에 대한 동작 및 중지를 설정하고(S10), 설정된 정보를 카메라(100)로 전송한다(S20).
이후, 카메라(100)의 영상 보정부(130)는 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여, 영상 취득부(110)를 통해 취득된 해당 시간의 야간 영상을 보정한다(S30).
한편, 영상 보정 서버(200)의 픽셀 계산부(220)는 취득된 특정 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하고(S40), 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단한다(S50).
제S50 단계의 판단결과, 기 설정값 미만일 경우, 픽셀 계산부(220)는 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하고(S60), 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 카메라(100)로 전송한다(S70).
뒤이어, 카메라(100)의 영상 보정부(130)는 영상의 어두운 정도에 따른 영상 보정 서버(200)의 특정 밝기단계 선택신호를 바탕으로 특정 야간 영상을 보정한다(S80).
그리고, 제S50 단계의 판단결과, 기 설정값 이상일 경우, 픽셀 계산부(220)는 제S40 단계로 절차를 이행한다.
지금까지 상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 야간 영상 보정 제어 시스템 및 그 방법은, 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 보정하며, 취득된 영상의 어두운 정도에 따라 야간 영상을 보정함으로써, 주간 영상을 보는 것과 같이 야간 영상의 식별 수준을 향상시킬 수 있는 특징적인 장점을 가진다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 카메라 200: 영상 보정 서버
110: 영상 취득부 120: 밝기단계 저장부
130: 영상 보정부 210: 카메라 설정부
220: 픽셀 계산부

Claims (12)

  1. 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보에 따라 야간 영상을 보정하며, 취득된 영상의 어두운 정도에 따라 야간 영상을 보정하는 카메라; 및
    상기 카메라와 TCP/IP 네트워크를 이용하여 원격으로 연결되어 모니터링 하되, 야간 영상 보정을 위한 각종 제어신호를 전송하는 영상 보정 서버; 를 포함하되,
    상기 영상 보정 서버는,
    사용자의 제어신호를 바탕으로 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라에 대한 동작 및 중지를 설정하고, 설정된 정보를 카메라로 전송하는 카메라 설정부;
    상기 카메라를 통해 취득된 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하고, 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단하여, 기 설정값 미만일 경우 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하고, 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 상기 카메라로 전송하는 픽셀 계산부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    해당 지역에 대한 영상을 취득하는 영상 취득부;
    빛의 양에 따른 밝기 단계를 저장하고 있는 밝기단계 저장부; 및
    타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여 해당 시간의 야간 영상을 보정하며, 영상의 어두운 정도에 따른 상기 영상 보정 서버의 제어신호를 바탕으로 야간 영상을 보정하는 영상 보정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 취득부는,
    CMOS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    현재 시간을 측정하는 타이머와, 밝기단계 보정에 관하여 기 설정된 스케쥴링 정보 알림수단을 포함하고 있어, 각 시간대별 야간 영상의 밝기를 특정 밝기단계로 자동 보정하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타임 테이블은,
    각 시간대별로 보정해야하는 밝기단계 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. (a) 영상 보정 서버가 사용자의 제어신호를 바탕으로 타임 테이블에 따른 스케쥴링 정보와 각 카메라에 대한 동작 및 중지를 설정하고, 설정된 정보를 TCP/IP 네트워크를 이용하여 카메라로 전송하는 과정; 및
    (b) 상기 카메라는 타임 테이블에 따라 기 설정된 스케쥴링 정보를 이용하여, 취득된 해당 시간의 야간 영상을 보정하는 과정;을 포함하되,
    상기 (b) 과정 이후에,
    (c) 상기 영상 보정 서버는 취득된 특정 야간 영상의 픽셀 값의 평균을 계산하는 과정;
    (d) 상기 영상 보정 서버가 계산된 값이 기 설정값 미만인지 여부를 판단하는 과정;
    (e) 상기 (d) 과정의 판단결과, 기 설정값 미만일 경우 상기 영상 보정 서버가 보정을 위한 특정 밝기단계 선택신호를 생성하는 과정;
    (f) 상기 영상 보정 서버가 생성된 특정 밝기단계 선택신호를 카메라로 전송하는 과정; 및
    (g) 상기 카메라가 영상의 어두운 정도에 따른 영상 보정 서버의 특정 밝기단계 선택신호를 바탕으로 특정 야간 영상을 보정하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    CMOS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서,
    상기 카메라는,
    현재 시간을 측정하는 타이머와, 밝기단계 보정에 관하여 기 설정된 스케쥴링 정보 알림수단을 포함하고 있어, 각 시간대별 야간 영상의 밝기를 특정 밝기단계로 자동 보정하는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 타임 테이블은,
    각 시간대별로 보정해야하는 밝기단계 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 야간 영상 보정 제어 방법.
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