KR101632168B1 - 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 - Google Patents

원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 Download PDF

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김대용
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Abstract

본 발명에서는 종래의 레이더 기반 영상 감시 시스템인 경우에, 레이더를 이용한 안테나부가 지면으로부터 반사되는 파장으로 인하여 지면을 장애물로 오검지하는 문제점이 발생되고, 탐지속도가 너무 느리고, 현장에서 정확한 객체탐지가 어려운 문제점과, 폭설로 인해 감시카메라의 몸체가 눈으로 덮힐 경우에, 영상촬영을 통한 감시카메라의 기능을 제대로 수행할 수 없는 문제점을 개선하고자, 팬틸트하우징부(100), 양팔형 지지프레임(200), 스마트 카메라모듈(300), 투광기(400), 스마트 제어부(500), WiFi무선통신모듈(600)로 구성됨으로서, 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 다양한 특정객체(차량, 사람, 동물, 장애물)를 전방위 탐지할 수 있어, 기존에 비해 탐지율을 80% 향상시킬 수 있고, 팬틸트하우징부를 통해, 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부를 상하좌우로 자유롭게 구동시켜 특정객체를 영상촬영할 수 있으며, 카메라 컨트롤러의 영상데이터와 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기반으로 한 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킬 수 있고, 폭설로 인해 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 눈으로 덮히더라도, 열선을 통해 해동시켜, 카메라의 시야를 확보할 수 있으며, 무엇보다, WiFi 무선통신망을 통해 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 보내어, 특정객체를 모니터링하면서 실시간 추적할 수 있도록 백업해주는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치{THE APPARATUS OF SMART CAMERA WITH LIDAR SENSER MODULE}
본 발명에서는 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 다양한 특정객체(차량, 사람, 동물, 장애물)를 360도 전방위 탐지할 수 있고, 영상데이터와 거리측정데이터를 기반으로 한 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킨 후, 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 보내어, 특정객체를 모니터링하면서 실시간 추적할 수 있도록 백업해주는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치에 관한 것이다.
일반적으로, 폐쇄회로 텔레비전(closed circuit television, CCTV) 또는 팬틸트줌(pan-tilt-zoon, PTZ) 카메라와 같은 영상 감시 시스템은 현대 사회에서 범죄 예방, 교통 안전, 또는 시설 보안 등을 위한 목적으로 널리 사용되고 있다.
또한, 도로, 교통 및 주요 시설물의 외곽 경계, 우범지역 감시, 유비쿼터스 도시(ubiquitous city, u-City)의 관제 빌딩 내부 감시 등 다양한 응용 영역에 따라 성능, 형태 등이 다른 제품이 다양하게 개발되고 있다.
위와 같은 영상 감시 시스템에 사용되는 카메라가 대부분 고정형이어서, 사각 지대 없이 감시하고자 하면, 설치 카메라 수를 늘리고 범위를 고려해야 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 다각도 감시가 가능한 카메라나, 촬영 방향을 바꿀 수 있는 시스템이 개발되었다.
이러한 제품들은 통상 사람이 카메라의 각도를 조정하거나, 주어진 범위 안에서 카메라가 회전 또는 이동하는 방식으로 동작한다.
또한, 음파 센서, 적외선 열감지 센서 등이 탑재되거나, 영상 인식 기술을 이용한 제품들은 자동 동작 추적기능을 수행할 수 있다.
하지만, 영상 감시 시스템은 여전히 소음, 기후, 밝기 등 주변 환경의 변화에 민감하여 탐지 성능을 높이기 어렵고, 유지 비용도 많이 든다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래기술로, 국내공개특허공보 제10-2015-0004202호에서는 레이더와 감시 카메라를 이용한 영상 감시 시스템으로 이루어지고, 상기 레이더를 이용하여 미리 정해진 감시 영역에 위치한 특정객체를 탐지하는 안테나부, 상기 특정객체의 위치 정보를 파악하는 신호 처리부, 그리고 상기 위치 정보를 상기 감시 영역의 고정 배경 정보와 비교하여 상기 특정객체가 새로운 특정객체인지 판단한 후, 상기 특정객체가 새로운 특정객체인 경우, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 감시 카메라를 제어하는 카메라 제어부로 이루어진 레이더 기반 영상 감시 시스템이 제시된 바 있으나,
이는 레이더를 이용한 안테나부가 지면으로부터 반사되는 파장으로 인하여 지면을 장애물로 오검지하는 문제점이 발생되고, 도로상에서 빠르게 이동하는 특정객체 또는 동시다발로 발생되는 특정객체를 레이더로 1차 탐지한 후, 2차 영상카메라를 통해 영상 촬영하기에는 탐지속도가 너무 느리고, 현장에서 정확한 객체탐지가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 폭설로 인해 감시카메라의 몸체가 눈으로 덮힐 경우에, 영상촬영을 통한 감시카메라의 기능을 제대로 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
국내공개특허공보 제10-2015-0004202호
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 다양한 특정객체(차량, 사람, 동물, 장애물)를 전방위 탐지할 수 있고, 몸체를 상하좌우로 자유롭게 구동시켜 특정객체를 영상촬영할 수 있으며, 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킬 수 있고, 폭설로 인해 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 눈으로 덮히더라도, 열선을 통해 해동시켜, 카메라의 시야를 확보할 수 있으며, 특정객체를 모니터링하면서 실시간 추적할 수 있도록 백업해주는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치는
도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 특정객체를 360도 전방위 탐지한 후, 탐지한 방향쪽으로 특정객체를 촬영한 영상데이터와, 특정객체의 거리를 측정한 거리측정데이터로 이루어진 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키도록 구성됨으로서 달성된다.
보다 구체적으로, 상기 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치는
지지부재 상단 일측에 위치되면서, 스마트 카메라와 투광기를 팬틸트구동시키는 팬틸트하우징부(100)와,
팬틸트하우징부 상단에 양팔구조로 형성되어, 스마트 카메라와 투광기를 지지해주는 양팔형 지지프레임(200)과,
양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치되어, 카메라촬영을 통한 영상데이터와 레이더 검출을 통한 거리측정데이터를 스마트제어부로 전송시키는 스마트 카메라모듈(300)과,
양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치한 스마트 카메라모듈을 기준으로 측면 일측에 위치되어, 특정객체 방향쪽으로 광빔을 출력시키는 투광기(400)와,
팬틸트하우징부, 스마트 카메라모듈, 투광기와 연결되어 각 기기의 전반적인 동작을 제어하는 스마트 제어부(500)와,
이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치와 원격관리서버를 WiFi통신망으로 연결시키는 WiFi무선통신모듈(600)로 구성되는 것을 주요 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 다양한 특정객체(차량, 사람, 동물, 장애물)를 전방위 탐지할 수 있어, 기존에 비해 탐지율을 80% 향상시킬 수 있다.
둘째, 팬틸트하우징부를 통해, 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부를 상하좌우로 자유롭게 구동시켜 특정객체를 영상촬영할 수 있어, 기존보다 촬영각도(180°~360°)를 80% 향상시킬 수 있다.
셋째, 카메라 컨트롤러의 영상데이터와 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기반으로 한 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킨 후, WiFi 무선통신망을 통해 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 보내어, 특정객체를 모니터링하면서 실시간 추적할 수 있도록 백업해줄 수 있어, 기존에 비해 특정객체 추적속도를 70% 향상시킬 수가 있다.
넷째, 전방 군초소 및 폭설지역에 적용시켜 폭설로 인해 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 눈으로 덮히더라도, 열선을 통해 해동시켜, 카메라의 시야를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 팬틸트하우징부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트 카메라모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 감시카메라모듈의 상단 표면 일측과 측단 표면 일측에 열선(311)이 지그재그형상으로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 감시카메라모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 라이다(Lidar)센서모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 스마트 제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 메인 컨트롤러의 입출력단자 일측에 팬틸트 컨트롤러(510), 카메라 컨트롤러(520), 라이다 센서 컨트롤러(530), 메모리 컨트롤러(540)가 구성된 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 라이다 센서 컨트롤러의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 라이다 센서모듈의 구성 중 레이저발신부와 레이저수신부의 구성요소를 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 분석제어부를 통해 좌표계의 원점을 레이저 펄스가 반사되어 돌아오는 라이다수신부 초점면(focal plane)에 모일 수 있도록 하는 렌즈의 중심으로 하고, 라이다수신부의 행(row) 방향이 x축, 열(column)방향이 y축, 광학축을 z축으로 하여 좌표원점으로 설정한 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 라이다(Lidar)센서모듈이 구동되어, 특정파장의 레이저펄스를 360도 전방향으로 출력시켜 특정객체를 탐지한 후, 탐지한 데이터신호를 라이다센서컨트롤러로 전달시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 팬틸트하우징부가 팬구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 팬틸트하우징부가 틸트구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 특정객체의 전단방향쪽에 위치되어, 스마트제어부에서 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 특정객체의 후단방향쪽에 위치되어, 스마트제어부에서 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키는 것을 도시한 일실시예도.
본 발명에서는,
첫째, 기존의 레이다(Radar : Radio detection and ranging) 센서의 경우에 단방향 레이다송수신으로 특정객체의 거리만을 감지하고 횡방향 정확도가 확보되지 않은 문제점을 개선하고자, 라이다(Lidar)센서모듈을 통해 360도 전방위탐지, 특정객체와의 거리뿐만 아니라 상대적인 위치감지, 수직방향으로 30도, 180(deg)측정각, 최대측정거리 100m인 특성을 가진다.
둘째, 현장에서 실시간으로 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키는 특성을 가진다.
셋째, 감시카메라모듈의 상단 표면 일측과 측단 표면 일측에 열선이 지그재그형상으로 형성되어, 폭설로 인해 눈으로 덮히더라도, 열선을 통해 해동시켜, 카메라의 시야를 확보할 수 있는 특성을 가진다.
넷째, 한번의 회전(원샷)으로 다양한 특정객체(차량, 사람, 동물, 장애물)를 360도 전방위 탐지할 수 있어, 한대의 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치를 통해 기존 두대의 감시카메라 역할을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 특정객체를 360도 전방위 탐지한 후, 탐지한 방향쪽으로 특정객체를 촬영한 영상데이터와, 특정객체의 거리를 측정한 거리측정데이터로 이루어진 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키도록 구성된다.
상기 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치(1)는 보다 구체적으로는, 팬틸트하우징부(100), 양팔형 지지프레임(200), 스마트 카메라모듈(300), 투광기(400), 스마트 제어부(500), WiFi무선통신모듈(600)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 팬틸트하우징부(100)에 관해 설명한다.
상기 팬틸트하우징부(100)는 지지부재 상단 일측에 위치되면서, 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부, WiFi무선통신모듈을 팬틸트구동시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 팬구동부(110), 틸트구동부(120)로 구성된다.
상기 팬구동부(110)는 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부, WiFi무선통신모듈을 좌우로 1°~360°회전구동시키는 역할을 한다.
이는 팬구동모터가 구성된다.
여기서, 팬구동모터는 스텝(Step) 모터, AC모터, BLDC 모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
상기 틸트구동부(120)는 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부, WiFi무선통신모듈을 상하로 10°~80°각도로 기울어서 구동시키는 역할을 한다.
이는 틸트구동모터가 구성된다.
여기서, 틸트구동모터는 스텝(Step) 모터, AC모터, BLDC 모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 양팔형 지지프레임(200)에 관해 설명한다.
상기 양팔형 지지프레임(200)은 팬틸트하우징부 상단에 양팔구조로 형성되어, 스마트 카메라모듈과 투광기를 지지해주는 역할을 한다.
이는 일자형상으로 알루미늄 합금재질로 이루어진다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 카메라모듈(300)에 관해 설명한다.
상기 스마트 카메라모듈(300)은 양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치되어, 카메라촬영을 통한 영상데이터와 레이더 검출을 통한 거리측정데이터를 스마트제어부로 전송시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 모듈본체(310), 감시카메라모듈(320), 라이다(Lidar)센서모듈(330)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 모듈본체(310)에 관해 설명한다.
상기 모듈본체(310)은 박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 측면방향에서 바라봤을 때, "ㅜ"자 형상으로 형성된다.
즉, 감시카메라모듈이 일자형상으로 형성되고, 감시카메라모듈의 전단 하단부위 일측에 라이다 센서모듈이 수직의 직립구조로 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 모듈본체는 도 5에 도시한 바와 같이, 감시카메라모듈의 상단 표면 일측과 측단 표면 일측에 열선(311)이 지그재그형상으로 형성된다.
여기서, 열선(311)이 지그재그형상으로 형성됨으로서, 폭설로 인해 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치가 눈으로 덮히더라도, 열선을 통해 해동시켜, 카메라의 시야를 확보할 수가 있다.
둘째, 본 발명에 따른 감시카메라모듈(320)에 관해 설명한다.
상기 감시카메라모듈(320)은 모듈본체의 헤드부에 위치되어, 카메라 컨트롤러의 제어신호에 따라 구동되어 특정객체를 촬영하는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 카메라렌즈(321), CMOS 이미지센서(322)로 구성된다.
상기 카메라렌즈(321)는 영상촬영시 특정객체를 메모리에 저장할 수 있도록 상을 맺혀주는 역할을 한다.
이는 3장 이상의 서로 다른 렌즈로 구성되고, 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절해주는 조리개가 장착되어 구성된다.
그리고, 카메라컨트롤러의 제어신호에 따라 줌인(ZoomIn), 줌아웃(ZoomOut)기능을 수행시킨다.
상기 CMOS 이미지센서(322)는 CMOS(상보성 금속산화막 반도체)를 이용해 카메라렌즈에 맺힌 특정객체를 고체 촬상시켜 이미지화시킨 후, 카메라 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 라이다(Lidar)센서모듈(330)에 관해 설명한다.
상기 라이다(Lidar)센서모듈(330)은 모듈본체의 전단쪽 하부 일측에 위치되어, 특정파장의 레이저펄스를 전방향으로 출력시켜 특정객체를 탐지하는 역할을 한다.
이는 라이다(Lidar)센서모듈에 팬틸트하우징부의 팬구동력을 통해 회전시켜 360도 전방위탐지, 특정객체와의 거리뿐만 아니라 상대적인 위치감지, 수직방향으로 30도, 180(deg)측정각, 최대측정거리 100m인 특성을 가진다.
상기 라이다(Lidar)센서모듈(330)은 측정각 내의 고정 각도 간격마다 상대 거리값들을 출력시켜주면, 정확한 종횡방향 정보를 출력시켜준다.
여기서, 종횡방향 정보는 고정각도마다 상대거리값을 출력시켜주는 포인트 클라우드(Point Cloud)의 형식으로 구성된다.
그리고, 단일 특정객체에 대해서 다수의 검지정보를 출력시켜주는 특징을 가진다.
또한, 일정한 크기를 가진 단일 특정객체의 거리가 가까워질수록 검지정보의 숫자가 변화하는 특성을 가진다.
상기 라이다(Lidar)센서모듈(330)은 도 7에 도시한 바와 같이, 구몸체(331), 회전모터부(332), 레이저발신부(333), 레이저수신부(334)로 구성된다.
상기 구몸체(331)는 구형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
상기 회전모터부(332)는 구몸체를 1°~360°로 회전시키도록 회전력을 생성시키는 역할을 한다.
이는 스텝(Step) 모터, AC모터, BLDC 모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
여기서, 회전모터부는 감시카메라모듈이 특정방향을 바라보고 있을 때, 구몸체만을 1°~360°로 회전시킨다.
모듈본체 전체를 회전시키는 것은 팬구동부를 통해 회전되어, 감사카메라모듈이 특정객체의 전단방향, 후단방향, 측단방향으로 이루어진 전방향을 구동시키는 것을 말한다.
상기 레이저발신부(333)는 도 11에 도시한 바와 같이, 구몸체의 투명관 속에 위치되어 수직의 직립구조로 형성되어 전단방향을 바라보면서 고출력의 펄스레이저를 출력시키는 역할을 한다.
상기 레이저수신부(334)는 도 11에 도시한 바와 같이, 구몸체의 투명관 속에 위치되고, 레이저발신부 하단에 경사진 구조로 형성되어 특정객체에 반사되어 되돌아오는 펄스레이저를 수신한 후, 수신한 펄스레이저를 라이다 센서 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 투광기(400)에 관해 설명한다.
상기 투광기(400)는 양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치한 스마트 카메라모듈을 기준으로 측면 일측에 위치되어, 특정객체 방향쪽으로 광빔을 출력시키는 역할을 한다.
이는 LED 램프와 반사경의 조합으로 구성되고, 전면에 확산렌즈가 포함되어 구성된다.
본 발명에 따른 투광기는 1개 또는 2개로 구성되어, 30W~120W의 밝기로 10m~100m의 직진성을 갖는다.
이처럼, 본 발명에 따른 투광기가 스마트 카메라 모듈 측면 일측에 설치됨으로서, 야간에 어두울 때, 특정객체를 환하게 비쳐줌으로서, 특정객체를 정확하게 영상촬영할 수가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 제어부(500)에 관해 설명한다.
상기 스마트 제어부(500)는 팬틸트하우징부, 스마트 카메라모듈, 투광기와 연결되어 각 기기의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 팬틸트 컨트롤러(510), 카메라 컨트롤러(520), 라이다 센서 컨트롤러(530), 메모리 컨트롤러(540), 메인 컨트롤러(550)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 팬틸트 컨트롤러(510)에 관해 설명한다.
상기 팬틸트 컨트롤러(510)는 감시카메라모듈이 감시해야 할 영역을 가리키도록 팬틸트를 제어하는 역할을 한다.
이는 내부에 룸테이블로 해당 영역에 대한 정보를 가지고 있어, 메인 컨트롤러의 요청에 따라 감시영역을 설정시킨다.
그리고, 여러 개의 다이나믹셀을 제어한다.
이를 통해 상하좌우 1도~360도의 움직임이 가능하도록 구성된다.
다이나믹셀은 UART인터페이스를 사용하며, 멀티드롭(multi drop)을 지원한다.
하나의 선으로 여러개의 다이나믹셀이 연결되어 있어도, 멀티드롭(multi drop)의 지원을 통해 동시에 제어가 가능하다.
두 개의 다이나믹셀은 하나의 팬틸트를 구성한다.
팬틸트 컨트롤러가 감시 영역을 가리키도록 하면 팬틸트에 부착된 카메라는 해당 영역의 영상정보를 얻을 수 있다.
상기 팬틸트 컨트롤러는 크게 UART 전송기, 카운터, 그리고 인스트럭션에 대한 롬테이블로 구성된다.
롬테이블은 감시영역에 따라 인스트럭션(Instruction)이 다르게 구성된다.
팬틸트를 제어하기위한 하나의 Instruction은 총 8bit x 8 ~ 8bit x 10 까지 유동적으로 구성된다.
상기 인스트럭션(Instruction)은 팬틸트의 이동속도와 이동위치에 따라 여러 개의 byte를 사용하여야 할 경우가 발생하므로, 그 크기는 유동적으로 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 카메라 컨트롤러(520)에 관해 설명한다.
상기 카메라 컨트롤러(520)는 감시카메라모듈의 구동을 제어시키는 역할을 한다.
이는 데이터 8bit, LINE_VALID, FRAME_VALID, PIXCLK 시그널을 출격하도록 구성된다.
메인컨트롤러는 위 시그?들을 입력받아 데이터를 메모리 컨트롤러에 전달한다.
상기 카메라 컨트롤러는 지속적으로 감시카메라모듈로부터 데이터를 수신한다.
CMOS 이미지 센서는 픽셀 값을 pixclk와 동기화하여 출력하므로, pixclk에 상승엣지에서 데이터의 값을 레지스터에 저장한다.
저장하고자 하는 이미지의 해상도에 따라서 line_valid 시그널과 frame_valid 시그널을 카운팅하도록 구성된다.
line_valid 시그널은 전체 프레임의 수평방향에서 하나의 행에 대해 유효한 픽셀이 전송될 때 출력된다. line_valid가 1인 동안 픽셀값은 하나의 열에 대해 유효한 픽셀값을 가지므로, line_valid시그널을 enable로 사용하며, 픽셀값과 동기되어 상승하는 pixclk를 이용하여 카운터를 설계한다.
frame_valid 시그널은 하나의 프레임에 대해 유효한 픽셀값이 전송될 때 출력된다.
frame_valid가 1인 동안 하나의 프레임의 전체 픽셀에 대한 값은 유효하다.
이를 통해 센서에 설정된 크기의 이미지를 메모리로 전달할 수 있다.
상기 카메라 컨트롤러는 pixclk, frame_valid 카운터, line_valid 카운터, camera_en 시그널, 그리고 valid_data 카운터를 입력으로 받도록 구성된다.
상기 frame_valid 카운터는 pixclk에 동기되어 동작하며, frame_valid 시그널을 enable로 사용한다.
상기 frame_valid 카운터는 설정된 센서의 해상도에 따라서 0으로 초기화되는 임계값이 바뀌게 된다. 카운터의 출력이 임계값이 되었을 경우 frame_end 시그널을 출력한다.
상기 line_valid 카운터는 pixclk의 상승 엣지에 동작하며, line_valid가 1인 동안에 카운터동작을 수행하게 된다. 카운터 레지스터이 값이 센서의 해상도에 따라 설정된 임계값이 되면 0으로 초기화 된다. 카운터의 레지스터 출력이 임계값이 되었을 때, line_end 시그널을 출력한다.
상기 camera_en 시그널은 팬틸트 모듈의 움직임이 끝난 후에만 픽셀데이터를 전송할 수 있도록 하는 시그널이다.
상기 valid_data 카운터는 8bit 픽셀 데이터 값이 두 번 레지스터에 저장될 때 생성되어, 메모리 컨트롤러에서 유효한 RGB 값을 받을 수 있도록 한다.
둘째, 본 발명에 따른 라이다 센서 컨트롤러(530)에 관해 설명한다.
상기 라이다 센서 컨트롤러(530)는 라이다(Lidar)센서모듈의 구동을 제어시키는 역할을 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 신호증폭부(531), 분석제어부(532), 데이터전송부(533)로 구성된다.
[신호증폭부(531)]
상기 신호증폭부(531)는 레이저수신부에서 수신된 펄스레이저에 포함된 잡음을 필터링시키도록 신호증폭시키는 역할을 한다.
[분석제어부(532)]
상기 분석제어부(532)는 신호증폭부를 통해 필터링된 펄스레이저 신호를 라이다수신부용 검출기좌표계에서 센서좌표계로 변환시킨 후, 변환된 펄스레이저 신호를 기준으로 측정범위 내의 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 시간과, 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 변화량을 측정하여 특정객체의 시간 및 거리를 연산시키는 역할을 한다.
이는 특정객체의 시간 및 거리 연산시 다음과 같은 과정을 통해 연산된다.
먼저, 신호증폭부를 통해 필터링된 펄스레이저 신호를 라이다수신부용 검출기좌표계에서 센서좌표계로 변환시킨다.
여기서, 라이다수신부용 검출기좌표계는 라이다수신부에서 검출된 좌표계를 말한다.
상기 라이다수신부는 레이저 펄스가 송출된 방향과 일치하는 방향으로 특정객체를 향하여, 초점 거리만큼 떨어진 위치에서 반사된 레이저 펄스를 탐지하게 된다.
본 발명에 따른 라이다(Lidar)센서모듈은 팬틸트하우징부의 팬구동력을 통해 회전시켜 360도 전방위탐지할 수 있기 때문에, 원샷(한번) 회전에 대하여 (n×m)크기의 라이다수신부에 N(n×m)개수의 레이저 펄스가 기록된다.
이때, 특정객체 탐지시, 레이저 펄스 송출된 각도와 시간으로 이루어진 가공되지 않은 데이터이며, 라이다수신부 데이터를 기준으로 하는 3차원 점 좌표로 연산시키기 위해서는 검출기좌표계를 정의한다.
라이다수신부용 검출기좌표계를 정의하기 위해 좌표계의 원점을 레이저 펄스가 반사되어 돌아오는 라이다수신부 초점면(focal plane)에 모일 수 있도록 하는 렌즈의 중심으로 하고, 라이다수신부의 행(row) 방향이 x축, 열(column)방향이 y축, 광학축을 z축으로 하여 좌표원점을 도 12에 도시한 바와 같이, 정의한다.
라이다수신부용 검출기좌표계를 기준으로 (n,m)번째 픽셀로 투영된 지상의 3차원 좌표는 다음의 수학식 1과 같이 레이저 펄스의 반사거리 r과 렌즈의 중심으로부터 (n,m)번째 픽셀로의 방향벡터 u(n,m)의 곱으로 표현할 수 있다.
이와 같은 수식은 단일, 선형, 면적 등 다양한 차원의 라이다수신부를 가지는 라이다 센서 모델링에 범용적으로 적용할 수가 있다.
Figure 112016011692459-pat00001
그리고, 라이다수신부용 검출기좌표계로부터 스캐닝장치를 통해 외부로 송출되는 레이저 펄스의 방향을 결정하는 것을 라이다수신부용 검출기좌표계로부터 센서 좌표계로의 변환이라고 할 수 있다.
즉, 렌즈의 중심을 원점으로 하고, 광학축을 z축, z축을 포함하는 스캔면을 x-z 면으로 정의하는 센서 좌표계를 기준으로 하는 센서 좌표계의 3차원 좌표는 다음의 수학식 2와 같이, Ps로 표현될 수 있다.
수학식 2에서
Figure 112016011692459-pat00002
은 회전을 시작하기 전의 y축을 기준으로 레이저 펄스가 송출되는 방향에 대한 각, 즉 스캔 각에 의하여 결정되는 라이다수신부용 검출기 좌표계에서 센서 좌표계로의 회전 변환 행렬이다.
Figure 112016011692459-pat00003
이어서, 센서좌표계에서 변환된 펄스레이저 신호를 기준으로 측정범위 내의 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 시간과, 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 변화량을 측정하여 특정객체의 시간 및 거리를 연산시킨다.
분석제어부에 의한 거리연산은 일예로, 905nm급 펄스를 전송하고 그 펄스가 특정객체에 반사되어 수신될 때까지의 시간을 측정하는 pulse time-of-flight ranging 방식을 사용하여 빛의 속도 c에 대하여 다음의 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure 112016011692459-pat00004
여기서, R은 거리를 나타내고, tr은 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 사이의 지연 시간으로 다음의 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112016011692459-pat00005
여기서, fmod는 모듈 주파수, φr는 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 차이를 나타낸다.
에너지 측정은 비출력(Specific power ratio)과 에너지 손실비율(Energy loss)을 이용하여 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.
Figure 112016011692459-pat00006
여기서, Ptar은 목표의 수신된 에너지[J]을 나타내고, Pt는 송신에너지[J]을 나타내며, TR은 미터당 대기투과율[%]을 나타낸다.
상기 Ptar은 Pt와 Ωbeam과 Ωtar의 비 즉, 송신되는 전체 면적과 특정객체가 받은 면적만큼의 비의 따라 결정된다.
이때, 수학식 5를 Pt의 관한 식으로 바꾸면 수학식 6 및 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure 112016011692459-pat00007
Figure 112016011692459-pat00008
여기서, ρ는 특정객체의 반사율[%]을 나타내고, Ara는 수신 유효영역[cm2]를 나타내며, Pr은 수신 에너지를 나타낸다.
비출력(SPR : Specific Power Ratio)은 Pr이 송신된 에너지가 특정객체에 반사되어 다시 수신되기 때문에 Ptar과 특정객체의 반사율, 그리고, 반사된 총에너지가 수신기의 유효영역에 들어오는 비의 곱으로 다음의 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure 112016011692459-pat00009
여기서, 수학식 8과 같이 계산된 SPR은 다음의 수학식 9와 같이, [dB]단위를 적용하여 표기한다.
Figure 112016011692459-pat00010
[데이터전송부(533)]
상기 데이터전송부(533)는 분석제어부를 통해 분석된 특정객체와의 거리측정데이터를 메인 컨트롤러로 전송시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 메모리 컨트롤러(540)에 관해 설명한다.
상기 메모리 컨트롤러(540)는 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터에서 전달받은 데이터들을 정해진 주소에 맞추어 저장하는 역할을 한다.
이는 내부에 여러개의 카운터가 존재하여 픽셀들이 유효한 시점에 메모리 주소를 증가시키면서 저장시킨다.
상기 메모리 컨트롤러는 카메라 컨트롤러에서 전송되는 픽셀데이터를 정해진 주소에 맞추어 프레임 메모리에 저장하는 역할을 수행한다.
상기 메모리 컨트롤러는 카메라 컨트롤러에서 전달된 RGB값을 Grayscale로 변환한다. 변환된 Grayscale 값은 프레임 메모리로 전달되어 저장된다.
상기 메모리 컨트롤러는 카메라 컨트롤러에서 전달되는 pixclk, frame_end, line_end, data_valid 시그널을 제어하여 주소를 생성하고 메모리에 저장한다.
그리고, 픽셀값을 메모리에 저장하기 위해 주소를 생성한다.
메모리 컨트롤러는 메인 컨트롤러로부터 현재 감시카메라모듈이 가리키는 영역에 대한 정보인 coor_cnt와 팬틸트의 동작이 완료되었다는 신호인 move_done 신호를 수신한다.
Coor_cnt는 픽셀들의 값이 저장될 메모리의 주소를 생성하는데 사용되며, move_done은 카메라에서 출력되는 정보를 메모리에 저장하라는 신호로 사용된다.
상기 메모리 컨트롤러는 생성되는 메모리 주소에 따라, 픽셀값을 메모리에 저장한다.
하나의 세부 영역에 대한 전체 픽셀이 메모리에 모두 저장되면, 메모리 컨트롤러는 메인 컨트롤러에 store_done 시그널을 출력한다.
메인 컨트롤러는 store_done 시그널이 발생하면 다음 감시할 세부영역에 대한 정보를 얻기위해 팬틸트 및 카메라 컨트롤러를 제어한다.
넷째, 본 발명에 따른 메인 컨트롤러(550)에 관해 설명한다.
상기 메인 컨트롤러(550)는 팬틸트하우징부, 카메라 컨트롤러, 라이다 센서 컨트롤러, 메모리 컨트롤러와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키고, 생성시킨 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 전송제어시키는 역할을 한다.
이는 마이크로프로세서로 구성된다.
즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 카메라컨트롤러의 입력포트가 연결되어, 카메라 컨트롤러의 영상데이터가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 라이다 센서컨트롤러의 입력포트가 연결되어 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 입력되며, 출력단자 일측에 팬틸트컨트롤러의 출력포트가 연결되어, 팬틸트 컨트롤러쪽으로, 팬구동신호 또는 틸트구동신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 카메라 컨트롤러의 출력포트가 연결되어, 카메라 컨트롤러쪽으로 감시카메라모듈구동신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 라이다 센서 컨트롤러의 출력포트가 연결되어, 라이다 센서 컨트롤러쪽으로 라이다(Lidar)센서모듈구동신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 메모리 컨트롤러의 출력포트가 연결되어, 메모리 컨트롤러쪽으로 저장신호를 보내어, 카메라 컨트롤러의 영상데이터와 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 저장시키도록 구성된다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 상기 메인 컨트롤러(550)은 출력단자 일측에 연결된 라이다 센서 컨트롤러로 라이다(Lidar)센서모듈을 구동시키라는 스타트신호를 보낸다.
이때, 라이다센서모듈이 구동되어, 특정파장의 레이저펄스를 306도 전방향으로 출력시켜 특정객체를 탐지한다.
이어서, 라이다센서모듈을 통해 특정객체를 탐지하면, 라이다 센서 컨트롤러에서 측정범위 내의 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 시간과, 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 연산시킨 후, 메모리 컨트롤러에 전송하게 되며, 메모리 컨트롤러는 주소를 생성하여 거리측정데이터를 메모리에 저장한다.
그리고, 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 메인컨트롤러로 전송시킨다.
이어서, 메인컨트롤러는 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 팬틸트 컨트롤러로 팬틸트하우징부의 팬틸트를 이동하라는 신호와 위치 정보를 보낸다. 이때, 팬틸트하우징부는 해당 영역으로 이동하게 된다.
이어서, 팬틸트하우징부의 이동이 완료되었다는 신호가 메인 컨트롤러에 입력되면, 메인 컨트롤러는 카메라 컨트롤러에 감시카메라모듈의 픽셀을 출력하라는 신호를 보낸다.
여기서, 감시카메라모듈은 픽셀을 메모리 컨트롤러로 전송하게 되며, 메모리 컨트롤러는 주소를 생성하여 데이터를 메모리에 저장한다.
상기 메모리 컨트롤러는 데이터를 모두 저장했다는 신호를 메인 컨트롤러로 전달한다.
상기 메인컨트롤러는 해당 영역에 대한 정보인 카메라 컨트롤러의 영상데이터를 기준으로 특정객체의 차량번호인식데이터를 생성시키고, 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 특정객체형상정보데이터를 생성시킨 후, 감시카메라모듈이 지속적으로 감시를 수행시킨다.
여기서, 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 특정객체형상정보데이터를 생성시킨다는 것은 거리측정데이터별로 미리설정된 3D 특정객체모델링을 비교분석하여, 특정객체형상정보데이터를 생성시키는 것을 말한다.
이는 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리(일예 : 30m)에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 3mm×3mm×3mm(가로×세로×높이)이고, 정지된 상태에 있으면, 차량의 낙하물을 특정객체형상정보데이터로 설정시키고, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리(일예 : 30m)에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 2mm×2mm×6mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 사람을 특정객체형상정보데이터로 설정시키며, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리(일예 : 30m)에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 10mm×10mm×10mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 차량을 특정객체형상정보데이터로 설정시키고, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리(일예 : 30m)에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 2mm×2mm×2mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 동물로 특정객체형상정보데이터를 설정시킨다.
본 발명에 따른 메인컨트롤러는 처음(INIT) 상태에서, 원격관리서버로부터 특정객체탐지를 시작하라는 시그널을 전송받으면, 라이다 센서 컨트롤러로 Start Lidar Signal을 보내, 라이다 센서모듈을 통해 360도 전방위 탐지를 시작하게 된다. 이때, 팬틸트하우징부가 자동으로 팬구동되어, 라이다 센서모듈을 회전시킨다.
이어서, 라이다센서모듈에서 특정객체를 탐지하면, Scanning Pantilt 신호를 팬틸트컨트롤러로 보내고, 팬틸트하우징부가 구동되어, 감시카메라모듈의 팬틸트를 구동시킨다.
이어서, 카메라 컨트롤러에서 움직임이 끝난다는 신호인 move_done가 출력되면 Scanning CAM 상태로 넘어간다.
이어서, Scanning CAM 상태는 감시카메라모듈에서 메모리로 이미지를 저장하는 단계이다.
이때, 하나의 프레임이 모두 저장되었다는 신호인 frame_end가 출력되면, 다시 Scanning Pantilt 상태로 넘어간다.
위와 같은 반복을 통해 넓은 영역에 대한 이미지가 메모리에 모두 저장되면 메모리 컨트롤러는 mem_done 신호를 메인 컨트롤러에 출력한다.
이어서, mem_done 신호가 출력되면 Object Detection 상태로 넘어가게 된다.
이 상태는 현재 메모리에 저장된 이미지들의 Sum of Absolute Difference(SAD)를 취하여 연산된 감시 변수가 감시 영역의 감시 상수보다 크다면 특정객체가 출현하였다고 판단하는 단계이다.
이어서, 특정객체가 존재한다고 판단되면 obj_detected 신호를 카메라 컨트롤러로 전송하여, 감시카메라모듈이 특정객체를 감지된 영역을 가리키게 한다.
끝으로, 특정객체의 출현이 판단되지 않는다면, 다시, 라이다 센서 컨트롤러의 Start Signal과, 팬틸트하우징부의 Scanning Pantilt 상태로 돌아가 앞서 기술한 동작을 반복하게 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 WiFi무선통신모듈(600)에 관해 설명한다.
상기 WiFi무선통신모듈(600)은 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치와 원격관리서버를 WiFi통신망으로 연결시키는 역할을 한다.
이는 하이파이(Hi-Fi, High Fidelity)에 무선기술을 접목한 것으로, 고성능 무선통신을 가능하게 하는 무선랜으로 구성된다.
여기서, WiFi무선통신모듈(600)은 현재 스마트 카메라모듈의 LBS를 기반으로 반경 100m~300m에 위치한 스마트 디바이스와 근거리네트워크망을 형성시켜, 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 전송시킨다.
또한, 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치는 AC상용전원 또는 독립형 충전배터리로부터 전원을 인가받아 구동된다.
이하, 본 발명에 따른 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 스마트 제어부로 원격관리서버로부터 특정객체탐지를 시작하면, 스마트 카메라모듈의 라이다(Lidar)센서모듈을 구동시킨다.
다음으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 라이다(Lidar)센서모듈이 구동되어, 특정파장의 레이저펄스를 360도 전방향으로 출력시켜 특정객체를 탐지한 후, 탐지한 데이터신호를 라이다센서컨트롤러로 전달시킨다.
다음으로, 라이다센서컨트롤러에서 측정범위 내의 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 시간과, 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 연산시킨 후, 연산시킨 거리측정데이터를 스마트제어부의 메인컨트롤러로 전달시킨다.
다음으로, 스마트제어부에서 라이다센서컨트롤러에서 전달한 거리측정데이터를 기준으로 특정객체의 방향쪽으로 감시카메라모듈이 정위치되도록 하기 위해 팬틸트하우징부를 구동시킨다.
이때, 팬틸트하우징부가 도 14와 같이 팬구동 또는, 도 15와 같이, 틸트구동되어, 감시카메라모듈을 탐지한 특정객체의 방향쪽으로 정위치시킨다.
다음으로, 감시카메라모듈이 구동되어, 촬영범위에 위치한 특정객체를 영상촬영시킨 후, 촬영한 영상데이터를 카메라컨트롤러로 전달시킨다.
이때, 스마트제어부에서 감시카메라모듈의 주위가 어두울 경우에, 투광기를 구동시켜 특정객체 방향쪽으로 광빔을 출력시킨다.
다음으로, 카메라컨트롤러에서 필터링한 영상데이터를 스마트제어부의 메인컨트롤러로 전달시킨다.
다음으로, 스마트제어부에서 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킨다.
즉, 도 16에 도시한 바와 같이, 특정객체의 전단방향쪽에 위치되어, 스마트제어부에서 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킨다.
또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 특정객체의 후단방향쪽에 위치되어, 스마트제어부에서 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시킨다.
끝으로, 스마트제어부에서 WiFi무선통신모듈을 통해, 생성시킨 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 전송제어시킨다.
1 : 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치
100 : 팬틸트하우징부 200 : 양팔형 지지프레임
300 : 스마트 카메라모듈 400 : 투광기
500 : 스마트 제어부 600 : WiFi무선통신모듈

Claims (8)

  1. 도로 및 특정장소에 설치되어, 한번의 회전(원샷)으로 특정객체를 360도 전방위 탐지한 후, 탐지한 방향쪽으로 특정객체를 촬영한 영상데이터와, 특정객체의 거리를 측정한 거리측정데이터로 이루어진 하이브리드형 분석으로 현장에서 바로 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키는 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치로 이루어지고,
    상기 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치는
    지지부재 상단 일측에 위치되면서, 양팔형 지지프레임, 스마트 카메라모듈, 투광기, 스마트 제어부, WiFi무선통신모듈을 팬틸트구동시키는 팬틸트하우징부(100)와,
    팬틸트하우징부 상단에 양팔구조로 형성되어, 스마트 카메라모듈과 투광기를 지지해주는 양팔형 지지프레임(200)과,
    양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치되어, 카메라촬영을 통한 영상데이터와 레이더 검출을 통한 거리측정데이터를 스마트제어부로 전송시키는 스마트 카메라모듈(300)과,
    양팔형 지지프레임의 중앙 부위에 위치한 스마트 카메라모듈을 기준으로 측면 일측에 위치되어, 특정객체 방향쪽으로 광빔을 출력시키는 투광기(400)와,
    팬틸트하우징부, 스마트 카메라모듈, 투광기와 연결되어 각 기기의 전반적인 동작을 제어하는 스마트 제어부(500)와,
    이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치와 원격관리서버를 WiFi통신망으로 연결시키는 WiFi무선통신모듈(600)로 구성되는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치에 있어서,
    상기 스마트 제어부(500)는
    감시카메라모듈이 감시해야 할 영역을 가리키도록 팬틸트를 제어하는 팬틸트 컨트롤러(510)와,
    감시카메라모듈의 구동을 제어시키는 카메라 컨트롤러(520)와,
    라이다(Lidar)센서모듈의 구동을 제어하는 라이다 센서 컨트롤러(530)와,
    카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터에서 전달받은 데이터들을 정해진 주소에 맞추어 저장하는 메모리 컨트롤러(540)와,
    팬틸트하우징부, 카메라 컨트롤러, 라이다 센서 컨트롤러, 메모리 컨트롤러와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 카메라 컨트롤러의 영상데이터 및 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터를 기준으로 하이브리드 분석하여 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 생성시키고, 생성시킨 특정객체의 차량번호인식데이터와 특정객체형상정보데이터를 이웃하는 또 다른 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치 및 원격관리서버로 전송제어시키는 메인 컨트롤러(550)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 라이다 센서 컨트롤러(530)는
    레이저수신부에서 수신된 펄스레이저에 포함된 잡음을 필터링시키도록 신호증폭시키는 신호증폭부(531)와,
    신호증폭부를 통해 필터링된 펄스레이저 신호를 라이다수신부용 검출기좌표계에서 센서좌표계로 변환시킨 후, 변환된 펄스레이저 신호를 기준으로 측정범위 내의 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 시간과, 특정객체로부터 레이저수신부에 반사되는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 연산시키는 분석제어부(532)와,
    분석제어부를 통해 분석된 특정객체와의 거리측정데이터를 메인 컨트롤러로 전송시키는 데이터전송부(533)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러(550)는
    스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 3mm×3mm×3mm(가로×세로×높이)이고, 정지된 상태에 있으면, 차량의 낙하물을 특정객체형상정보데이터로 설정시키고, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 2mm×2mm×6mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 사람을 특정객체형상정보데이터로 설정시키며, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 10mm×10mm×10mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 차량을 특정객체형상정보데이터로 설정시키고, 스마트 카메라모듈을 기준으로 한 라이다 센서컨트롤러의 거리측정데이터가 기준설정거리에 위치해 있고, 카메라 컨트롤러의 영상데이터에 촬영된 특정객체의 크기가 2mm×2mm×2mm(가로×세로×높이)이고, 동적인 상태에 있으면, 동물로 특정객체형상정보데이터를 설정시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원샷 전방위탐지와 카메라영상으로 이루어진 하이브리드 분석형 스마트 감시카메라장치.
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677972B1 (ko) * 2016-07-26 2016-11-21 주식회사 싸인텔레콤 촬영영역줌카메라모듈·다차선 촬영영역 생성모듈로 이루어진 스마트 다차선 차량 번호인식 장치 및 방법
KR20190001723A (ko) 2017-06-28 2019-01-07 경성대학교 산학협력단 라이다와 카메라를 이용한 중장비용 객체 정보 제공 장치
CN109511131A (zh) * 2018-03-07 2019-03-22 邓广博 终端大数据上行速率分析方法
CN109702755A (zh) * 2019-01-08 2019-05-03 中国矿业大学 一种云台与底盘均可360度旋转的移动射击机器人
KR20200040195A (ko) * 2018-10-05 2020-04-17 주식회사 유오케이 라이다센서를 이용한 건축물 통합관리 시스템
KR102105800B1 (ko) * 2019-11-13 2020-05-29 고동국 레이더식 과속감시 카메라의 회동 제어장치 및 제어방법
CN113172634A (zh) * 2021-06-04 2021-07-27 陕西中维数字科技有限公司 一种多功能智能巡检机器人的控制系统
CN114667729A (zh) * 2020-01-08 2022-06-24 核心光电有限公司 多孔变焦数码摄像头及其使用方法
KR102498023B1 (ko) * 2022-04-08 2023-02-09 이동수 라이다 센서를 이용한 보안 시스템 및 방법
CN116176855A (zh) * 2023-02-27 2023-05-30 威海广泰空港设备股份有限公司 一种飞机除冰车智能控制系统及控制方法
US11703668B2 (en) 2014-08-10 2023-07-18 Corephotonics Ltd. Zoom dual-aperture camera with folded lens
US11743587B2 (en) 2019-01-03 2023-08-29 Corephotonics Ltd. Multi-aperture cameras with at least one two state zoom camera
US11852845B2 (en) 2013-07-04 2023-12-26 Corephotonics Ltd. Thin dual-aperture zoom digital camera
US11860515B2 (en) 2019-11-25 2024-01-02 Corephotonics Ltd. Folded zoom camera module with adaptive aperture
CN117420546A (zh) * 2023-12-14 2024-01-19 杭州海康威视数字技术股份有限公司 雷达视频一体机
US11947247B2 (en) 2020-12-01 2024-04-02 Corephotonics Ltd. Folded camera with continuously adaptive zoom factor
US11953659B2 (en) 2013-07-04 2024-04-09 Corephotonics Ltd. Miniature telephoto lens assembly
US11962901B2 (en) 2020-05-30 2024-04-16 Corephotonics Ltd. Systems and methods for obtaining a super macro image
US11985407B2 (en) 2021-11-02 2024-05-14 Corephotonics Ltd. Compact double folded tele cameras including four lenses of +−+−, +−++; OR +−−+; or six lenses of +−+−+− or +−+−−− refractive powers
US12000996B2 (en) 2019-08-21 2024-06-04 Corephotonics Ltd. Low total track length lens assembly including seven lenses of +−+−++− refractive powers for large sensor format
US12019363B2 (en) 2021-09-23 2024-06-25 Corephotonics Lid. Large aperture continuous zoom folded tele cameras
KR102690326B1 (ko) * 2023-09-26 2024-08-06 주식회사 휴랜 스마트 안전 관리 플랫폼 시스템
US12066683B2 (en) 2017-02-23 2024-08-20 Corephotonics Ltd. Folded camera lens designs
US12069371B2 (en) 2013-06-13 2024-08-20 Corephotonics Lid. Dual aperture zoom digital camera
US12111561B2 (en) 2020-09-18 2024-10-08 Corephotonics Ltd. Pop-out zoom camera

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060062011A (ko) * 2004-12-02 2006-06-09 황의남 전방향 감시카메라 장치
KR100969522B1 (ko) * 2009-12-15 2010-07-12 에스엔티주식회사 각도 조절이 가능한 투광기를 탑재한 감시카메라 장치
KR20150004202A (ko) 2013-07-02 2015-01-12 한국전자통신연구원 레이더 기반 영상 감시 시스템 및 방법
KR101563112B1 (ko) * 2015-05-29 2015-11-02 아마노코리아 주식회사 전방위 카메라와 레이저센서를 이용한 차량 카운트 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060062011A (ko) * 2004-12-02 2006-06-09 황의남 전방향 감시카메라 장치
KR100969522B1 (ko) * 2009-12-15 2010-07-12 에스엔티주식회사 각도 조절이 가능한 투광기를 탑재한 감시카메라 장치
KR20150004202A (ko) 2013-07-02 2015-01-12 한국전자통신연구원 레이더 기반 영상 감시 시스템 및 방법
KR101563112B1 (ko) * 2015-05-29 2015-11-02 아마노코리아 주식회사 전방위 카메라와 레이저센서를 이용한 차량 카운트 시스템

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12069371B2 (en) 2013-06-13 2024-08-20 Corephotonics Lid. Dual aperture zoom digital camera
US11852845B2 (en) 2013-07-04 2023-12-26 Corephotonics Ltd. Thin dual-aperture zoom digital camera
US11953659B2 (en) 2013-07-04 2024-04-09 Corephotonics Ltd. Miniature telephoto lens assembly
US12007537B2 (en) 2014-08-10 2024-06-11 Corephotonics Lid. Zoom dual-aperture camera with folded lens
US11703668B2 (en) 2014-08-10 2023-07-18 Corephotonics Ltd. Zoom dual-aperture camera with folded lens
US11982796B2 (en) 2014-08-10 2024-05-14 Corephotonics Ltd. Zoom dual-aperture camera with folded lens
US12105268B2 (en) 2014-08-10 2024-10-01 Corephotonics Ltd. Zoom dual-aperture camera with folded lens
KR101677972B1 (ko) * 2016-07-26 2016-11-21 주식회사 싸인텔레콤 촬영영역줌카메라모듈·다차선 촬영영역 생성모듈로 이루어진 스마트 다차선 차량 번호인식 장치 및 방법
US12066683B2 (en) 2017-02-23 2024-08-20 Corephotonics Ltd. Folded camera lens designs
KR20190001723A (ko) 2017-06-28 2019-01-07 경성대학교 산학협력단 라이다와 카메라를 이용한 중장비용 객체 정보 제공 장치
CN109511131A (zh) * 2018-03-07 2019-03-22 邓广博 终端大数据上行速率分析方法
KR102265002B1 (ko) * 2018-10-05 2021-06-16 주식회사 유오케이 라이다센서를 이용한 건축물 통합관리 시스템
KR20200040195A (ko) * 2018-10-05 2020-04-17 주식회사 유오케이 라이다센서를 이용한 건축물 통합관리 시스템
US12052502B2 (en) 2019-01-03 2024-07-30 Corephotonics Ltd. Multi-aperture cameras with at least one two state zoom camera
US11743587B2 (en) 2019-01-03 2023-08-29 Corephotonics Ltd. Multi-aperture cameras with at least one two state zoom camera
CN109702755A (zh) * 2019-01-08 2019-05-03 中国矿业大学 一种云台与底盘均可360度旋转的移动射击机器人
US12000996B2 (en) 2019-08-21 2024-06-04 Corephotonics Ltd. Low total track length lens assembly including seven lenses of +−+−++− refractive powers for large sensor format
KR102105800B1 (ko) * 2019-11-13 2020-05-29 고동국 레이더식 과속감시 카메라의 회동 제어장치 및 제어방법
US11860515B2 (en) 2019-11-25 2024-01-02 Corephotonics Ltd. Folded zoom camera module with adaptive aperture
EP4052093A4 (en) * 2020-01-08 2022-12-28 Corephotonics Ltd. DIGITAL MULTI-APERTURE ZOOM CAMERAS AND METHODS OF USE THEREOF
CN114667729A (zh) * 2020-01-08 2022-06-24 核心光电有限公司 多孔变焦数码摄像头及其使用方法
CN114667729B (zh) * 2020-01-08 2024-04-19 核心光电有限公司 多孔变焦数码摄像头及其使用方法
US12101455B2 (en) 2020-01-08 2024-09-24 Corephotonics Lid. Multi-aperture zoom digital cameras and methods of using same
US11689708B2 (en) 2020-01-08 2023-06-27 Corephotonics Ltd. Multi-aperture zoom digital cameras and methods of using same
US11962901B2 (en) 2020-05-30 2024-04-16 Corephotonics Ltd. Systems and methods for obtaining a super macro image
US12111561B2 (en) 2020-09-18 2024-10-08 Corephotonics Ltd. Pop-out zoom camera
US12001125B1 (en) 2020-12-01 2024-06-04 Corephotonics Ltd. Folded camera with continuously adaptive zoom factor
US11947247B2 (en) 2020-12-01 2024-04-02 Corephotonics Ltd. Folded camera with continuously adaptive zoom factor
CN113172634A (zh) * 2021-06-04 2021-07-27 陕西中维数字科技有限公司 一种多功能智能巡检机器人的控制系统
US12019363B2 (en) 2021-09-23 2024-06-25 Corephotonics Lid. Large aperture continuous zoom folded tele cameras
US11985407B2 (en) 2021-11-02 2024-05-14 Corephotonics Ltd. Compact double folded tele cameras including four lenses of +−+−, +−++; OR +−−+; or six lenses of +−+−+− or +−+−−− refractive powers
KR102498023B1 (ko) * 2022-04-08 2023-02-09 이동수 라이다 센서를 이용한 보안 시스템 및 방법
CN116176855A (zh) * 2023-02-27 2023-05-30 威海广泰空港设备股份有限公司 一种飞机除冰车智能控制系统及控制方法
KR102690326B1 (ko) * 2023-09-26 2024-08-06 주식회사 휴랜 스마트 안전 관리 플랫폼 시스템
CN117420546A (zh) * 2023-12-14 2024-01-19 杭州海康威视数字技术股份有限公司 雷达视频一体机
CN117420546B (zh) * 2023-12-14 2024-03-29 杭州海康威视数字技术股份有限公司 雷达视频一体机

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