KR101635000B1 - 복수의 카메라를 이용한 화재감지장치 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1영역에 대한 온도 데이터를 입력받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부, 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 분석하여 연염(煙焰) 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부, 및 제1이벤트와 제2이벤트에 대응하는 신호를 전송하는 통신부를 포함하는 화재감지장치를 제공한다.

Description

복수의 카메라를 이용한 화재감지장치 및 그 시스템{FIRE DETECTOR AND SYSTEM USING PLURAL CAMERAS}

본 발명은 화재감지장치에 관한 것으로, 상세하게는 효율적이고 정확성이 높은 화재 및 화재위험의 감지가 가능한 화재감지장비 및 그 시스템에 관한 것이다.

산불과 같은 재해는 그 피해규모가 막대할 뿐만 아니라 자연환경의 복구에도 오랜 시간이 걸리므로 다양한 예방책이 제시되고 있다. 산이나 숲과 같은 국립공원 지역에 일일이 감시인력을 배치하여 산불을 감시하는 것은 한계가 있어, 폐쇄 회로 텔레비전(closed-circuit television, CCTV)을 이용하기도 한다. 폐쇄 회로 텔레비전을 이용하는 경우, 드넓은 산야에 폐쇄 회로 텔레비전을 설치하고 이를 유선 혹은 무선으로 연결하여 데이터를 취합하고 서버에서 데이터를 분석하여 결과를 사용자에게 보여주거나, 저장장소에 일정기간 저장한다.

산이나 숲 외에도 집단거주지역(APT), 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상, 하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트, 지하철, 화학단지, 제철소 등에서도 화재감시가 필요하다. 특히, 전력을 공급하는 시설물(예를 들면, 다양한 발전소, 배전반, 변압기 등)에서 화재가 발생하는 경우 산업단지, 공장, 가정에 전기공급이 불가능해지고, 막대한 재산피해가 예상된다. 따라서, 화재 발생의 위험성을 가지고 있는 시설물에 대한 감시의 필요성이 대두되고 있다.

최근에는 카메라의 영상을 중앙 센터에서 단순 수집하여 일괄적으로 영상을 분석하는 중앙집중형 감시 시스템보다는 각 카메라 자체에 영상 분석 기능을 구성하여 특정한 이벤트가 발생하는 경우에만 감시 영상을 전송하도록 하는 지능형 IP카메라를 이용하여 중앙 센터의 부하를 분산하고 전체 트래픽의 양을 크게 줄일 수 있는 에지형 감시 시스템이 선호되고 있다.

각 카메라 자체에 구현되는 영상분석 장치의 제한된 연산 자원만으로 효과적인 영상 감시가 이루어질 수 있어야 하기 때문에, 열화상 카메라와 가시광 카메라를 합친 듀얼 카메라를 사용하는 영상감시장치가 제안되었다. 듀얼 카메라를 포함하는 영상감시장치는 열화상 카메라를 포함하는 특수 목적 카메라와 가시광 카메라를 인접 배치하여 각 카메라에서 제공되는 영상 중 선택된 영상을 기준으로 수행되는 영상분석 결과를 하나의 카메라 영상에 적용하여 제공한다.

하지만, 듀얼 카메라를 포함한 영상감시장치는 열화상 카메라와 가시광 카메라와 같이 서로 다른 두 개의 카메라로부터 얻어지는 데이터를 합치기 위해 가공(calibration)해야 하고, 서로 다른 데이터를 매칭(matching)하여 데이터의 정확도를 높일 수 있는 반면, 영상감시장치가 처리해야 하는 데이터의 양이 많고 연산 및 분석 과정이 복잡해서 장치를 소형화하기 어렵다. 또한, 열화상 카메라의 높은 가격으로 인해 화재감지장치의 경제성이 떨어질 수 있다.

한국 등록특허 10-1421591 B1 한국 등록특허 10-1164640 B1 한국 등록특허 10-1066068 B1 한국 공개특허 10-2013-0114715 A 한국 공개특허 10-2013-0101873 A 한국 공개특허 10-2012-0081496 A 한국 공개특허 10-2010-0137583 A

본 발명은 열화상 이미지센서와 CCD 카메라를 이용하여 효율적인 화재 감지가 가능한 화재감지장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 열화상 이미지센서를 통해 온도를 감지하고, CCD 카메라를 이용하여 화재와 관련한 연염(煙焰)을 감지하여, 각각의 기준에 따라 분석 결과를 알려주고, 사용자의 요구에 따라 열화상 이미지센서와 CCD 카메라의 데이터를 맵핑(mapping)하여 제공함으로써 화재 등의 위험을 인식할 수 있는 확률을 높일 수 있는 화재감지장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 열화상 이미지센서와 CCD 카메라를 포함한 복수의 카메라와 카메라 각각의 분석결과를 도출할 수 있는 제어장치를 하나의 모듈로 구현할 수 있어, 부가적인 서버의 제어나 통제가 불필요하여 작은 규모의 사업장 혹은 가정에서도 사용할 수 있고, 휴대용으로 화재점검을 위해 사용될 수 있는 화재감지장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 비용절감을 위해, 기존에 설치된 열화상 이미지센서와 CCD 카메라로부터 전달되는 데이터를 각각 분석하여 분석 결과를 알려주고, 사용자의 요구에 따라 데이터를 맵핑할 수 있는 서버용 프로그램을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 근거리에 위치한 물체의 온도 변화를 감지하기 용이한 열화상 이미지센서와 원거리에 위치한 물체의 연염을 감지하기 용이한 CCD 카메라를 사용함으로써, 카메라의 위치에 따른 감시범위의 제약을 극복할 수 있는 화재감지장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 CCD 카메라를 사용하여 연염을 감지하거나 연염의 발생 전 물체의 위험 상태를 확인하고, 열화상 이미지센서를 통해 위험 상태인 물체의 표면 온도를 확인할 수 있어서, 화재감지 및 화재예방의 정확성을 높일 수 있는 화재감지장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 열화상 이미지센서와 CCD 카메라가 시간대 혹은 날씨 등으로 인해 빛이 부족해지는 환경에서도 데이터를 수집하는 데 어려움이 없기 때문에, 시간과 날씨 등에 의한 환경적 제약을 극복할 수 있는 화재감지장비를 제공할 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지장치는 제1영역에 대한 온도 데이터를 입력받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부; 상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부; 및 상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트에 대응하는 신호를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 복수의 센서를 어레이 형식으로 구비하고, 상기 제1영역에 대한 상기 온도 데이터를 수집하는 적어도 하나의 열화상 이미지센서; 및 상기 제2영역에 대한 상기 영상정보를 수집하는 CCD 카메라를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 상기 제1영역을 상기 복수의 센서의 수로 나누어 구분한 세부영역 각각에서 측정된 값을 포함할 수 있다.

또한, 상기 열화상 이미지센서는 사용자의 요청에 따라 상기 제1영역의 범위를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1영역은 상기 열화상 이미지센서로부터 떨어진 거리와 상기 열화상 이미지센서가 포함하는 센서 어레이의 크기에 의해 결정될 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 제1영역을 설정하기 위한 요청신호에 대응하여 상기 열화상 이미지센서를 제어하는 열화상 이미지센서 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 제2영역을 설정하기 위한 요청신호에 대응하여 상기 CCD 카메라를 제어하는 CCD 카메라 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 데이터 처리부는 상기 온도 데이터를 배열하여 상기 제1영역에 대한 온도지도이미지를 생성할 수 있다.

또한, 상기 통신부는 상기 온도지도이미지를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 영상정보를 고해상도 영상과 저해상도 영상으로 구분하여 출력하는 영상처리부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 통신부는 상기 고해상도 영상과 상기 저해상도 영상 중 적어도 하나를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송할 수 있다.

또한, 상기 영상분석부는 상기 저해상도 영상을 바탕으로 상기 연염 패턴을 분석할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 영상정보와 상기 온도 데이터를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 출력하는 맵핑부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상정보는 고해상도 영상과 저해상도 영상 중 고해상도 영상일 수 있다.

또한, 상기 통신부는 상기 열화상 영상정보를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 열화상 영상정보를 보여주는 표시부를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트 중 적어도 하나에 대응하는 표식을 포함하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 표시부는 상기 제1이벤트에 대응하는 상기 온도 데이터와 상기 제2이벤트에 대응하는 상기 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 스크린을 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 장치는 상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트를 일정기간 동안 저장하기 위한 데이터 저장부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 데이터 저장부는 상기 일정기간 동안 상기 제1이벤트에 대응하는 상기 온도 데이터와 상기 제2이벤트에 대응하는 상기 영상정보를 함께 저장할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 가능한 화재감지장치는 복수의 센서를 어레이 형식으로 구비하고, 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집하는 열화상 이미지센서; 상기 온도 데이터를 입력받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부; 상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 수집하는 CCD 카메라; 상기 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부; 및 상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트에 대응하는 신호를 유선 혹은 무선 통신방식으로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 상기 제1영역을 상기 복수의 센서의 수로 나누어 구분한 세부영역 각각에서 측정된 값을 포함할 수 있다.

또한, 휴대 가능한 화재감지장치는 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터 및 상기 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 표시부를 더 포함할 수 있다.

또한, 휴대 가능한 화재감지장치는 영상정보와 상기 온도 데이터를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 출력하는 맵핑부를 더 포함할 수 있다.

또한, 휴대 가능한 화재감지장치는 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 열화상 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 표시부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지 데이터 처리방법은 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 통해 제1영역에 대한 온도 데이터를 입력 받는 단계; 상기 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 통해 상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 입력 받는 단계; 상기 온도 데이터에 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 단계; 및 상기 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 복수의 세부영역으로 구분하고, 구분된 각각의 세부영역에서 측정된 값을 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 상기 온도 데이터를 배열하여 상기 제1영역에 대한 온도지도이미지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 상기 영상정보와 상기 온도지도이미지를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 기 설정된 기간 동안 자동으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 프로세서에 의해 실행되는 프로그램을 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지장치는 복수의 열화상 이미지센서와 하나의 CCD 카메라를 포함하는 카메라 모듈; 상기 복수의 열화상 이미지센서로부터 온도 데이터를 입력 받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하고, 상기 CCD 카메라로부터 영상정보를 입력 받아 연염 패턴이 발견되면 제2이벤트를 생성하는 제어 모듈; 및 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 및 상기 영상정보를 스크린을 통해 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 카메라 모듈, 상기 제어 모듈 및 상기 표시부는 유무선 통신방법에 의해 네트워크로 연결될 수 있다.

또한, 상기 온도 데이터는 상기 열화상 이미지센서가 온도를 수집하는 제1영역을 복수의 세부영역으로 구분하고, 구분된 각각의 세부영역에서 측정된 값을 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상정보는 고화질 정보와 저화질 정보로 구분할 수 있으며, 상기 저화질 정보는 상기 연염 패턴을 분석하기 위해서 사용되고, 상기 고화질 정보는 상기 온도 데이터와 결합하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 복수의 열화상 이미지센서로부터 입력된 온도 데이터를 복수의 온도지도이미지로 변환하고, 상기 복수의 온도지도이미지 중 적어도 하나를 상기 영상정보와 결합하여 열화상 영상정보를 출력할 수 있다.

또한, 화재감지장치는 상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 및 상기 영상정보 중 적어도 하나를 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

또한, 본 발명은 열화상 이미지센서와 CCD 카메라를 이용하여, 열화상 카메라를 대체할 수 있는 화재감지시스템을 제공할 수 있어, 경제성이 우수하다.

또한, 본 발명은 화재감지의 목적에 따라 휴대성이 높은 화재감지장치로서 사용되거나, 복수의 감시카메라 모듈을 연결한 시스템으로도 활용될 수 있다.

또한, 본 발명은 치안, 감시 등을 목적으로 이미 설치된 CCD 카메라에 열화상 이미지센서를 추가하면 화재감지 등의 목적으로 사용할 수 있어, 전체시스템의 효율성과 경제성을 높일 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지장치를 설명한다.
도2는 화재감지장치에 포함되는 제어모듈을 설명한다.
도3은 열화상 이미지센서를 설명한다.
도4는 화재감지장치의 동작을 설명한다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지장치를 설명한다.
도6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지시스템을 설명한다.
도7은 도6에 도시된 화재감지서버를 설명한다.
도8a 내지 도8b는 화재감지장치 혹은 화재감지시스템이 사용예를 설명한다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지장치를 설명한다.

도시된 바와 같이, 화재감지장치(100)는 열화상 이미지센서(102), CCD 카메라(104), 제어모듈(110) 및 통신부(130)를 포함한다.

열화상 이미지센서(102)는 열이 발생하는 물체에서 나오는 적외선을 전기적 신호로 변경하며 전기적 신호의 크기에 따라 색상으로 표시할 수 있는 장치이다. 열화상 이미지센서(102)는 복수의 센서를 어레이(array) 형식으로 구비하고 있어, 기 설정되었거나 사용자의 요구에 의해 정해진 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집할 수 있다.

열화상 카메라가 화상 내에 사물의 윤곽선을 처리하고 온도를 표시한 반면, 열화상 이미지 센서(302)는 화상 내의 세부 영역의 온도를 그대로 표시하는 것에 차이가 있다. 예를 들어, 열화상 이미지센서(102)는 제1영역을 복수의 센서의 수로 나누어 구분한 세부영역에 대해 각각의 센서가 온도를 측정하고, 그 값을 모아서 온도 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 온도 데이터는 최근에 제안되고 있는 열화상 카메라가 출력하는 영상 데이터와는 데이터의 형식, 데이터가 포함하는 정보 등에서 차이가 있다.

CCD (Charge Coupled Device) 카메라(104)는 열화상 이미지센서(102)가 온도 데이터를 수집하는 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 수집할 수 있다. CCD 카메라(104)는 광전환 반도체와 결합소자로 구성된 미세한 화소가 세밀하게 집적된 형태를 포함하여, 각 화소는 렌즈를 통해서 빛 에너지에 의하여 발생된 전하를 축적한 후 전송할 수 있다. 이러한 CCD 카메라는 방범용 카메라, 관공서 및 시설물의 보안감시 카메라, 도로 상에 설치된 카메라 등에 활용되고 있다. CCD 카메라는 돔(Dome) 카메라, 적외선 카메라, 저조도 카메라, 줌 카메라, 웹 카메라 등을 포함할 수 있다.

제어모듈(110)은 열화상 이미지센서(102)와 CCD 카메라(104)로부터 전달된 온도 데이터와 영상정보를 이용하여 화재를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(110)은 온도 데이터 처리부(112) 및 영상 분석부(118)를 포함할 수 있다.

온도 데이터 처리부(112)는 온도 데이터를 입력 받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 기준 값(threshold)을 50°C로 정한 경우, 열화상 이미지센서(102)가 수집한 온도 데이터에 50°C를 넘는 값이 존재하면 제1이벤트를 생성한다. 여기서, 제1이벤트의 기준은 화재감지장치의 사용목적과 사용환경에 따라 변경될 수 있다. 또한, 제1이벤트의 생성 조건으로 온도 데이터에서 기준 값을 넘는 데이터가 하나라도 존재하면 제1이벤트를 생성할 수도 있고, 적어도 2개의 이웃한 데이터가 기준 값을 넘는 경우로 한정하여 제1이벤트를 생성할 수도 있다. 제1이벤트의 생성 조건도 화재감지장치의 사용목적과 사용환경에 따라 변경될 수 있다.

또한, 온도 데이터 처리부(112)는 열화상 이미지센서(102)에서 출력된 온도 데이터를 배열하여 제1영역에 대한 온도지도이미지(Thermal map image)를 생성할 수 있다. 열화상 이미지센서(102)는 제1영역에 대한 온도 데이터만을 출력하는데, 온도 데이터 처리부(112)는 이를 제1영역의 온도를 나타내는 온도지도(Thermal Map)와 같이 이미지 혹은 영상처럼 변환하여 출력한다. 온도 데이터 처리부(112)에서 출력된 온도지도이미지(Thermal map image)는 다양한 저장 장치에 저장이 가능하며, 추후에 저장된 데이터를 검색할 수도 있다.

예를 들어, 화재감지장치(100)가 온도지도이미지(Thermal map image)를 유무선 통신방식으로 전송하는 경우, 온도지도이미지는 네트워크 비디오 레코더(Network Video Recorder, NVR)에 저장을 할 수 있는 형식으로 생성될 수 있다. 화재감지장치(100)도 특정 영역에 대한 감시시스템의 한 종류로서, 사용자의 감시 및 보안 시스템 기능을 확장하여 IP 비디오의 효율적인 모니터링, 전송 및 저장을 위해 사용되는 네트워크 비디오 레코더(Network Video Recorder, NVR)와 연동이 요구될 수 있다.

또한, 온도 데이터 처리부(112)는 거리와 측정물체(Target Object)의 크기에 따른 온도 보정처리 기술을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1영역 내 물체의 실제 온도(접촉온도)가 100°C이지만 측정거리가 멀어지면 온도 값이 내려가는데, 이는 물체로부터 발생하는 적외선이 중간의 공간에서 소실되기 때문이다. 이러한 이유로 제1영역 내 물체의 실제온도를 정확하게 출력할 수 없는 점을 극복하기 위하여, 온도 데이터 처리부(112)는 물체와 열화상 이미지센서 사이의 거리에 따라 실제온도와 측정온도가 달라지는 차이를 보정할 수 있다.

영상 분석부(118)는 CCD 카메라(104)로부터 전달되는 영상정보를 분석하여 연염(煙焰) 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성할 수 있다. 영상 분석부(118)는 영상정보에서 연염 패턴을 인식하는 여러 기술 중 적어도 하나 이상이 탑재될 수 있다. 예를 들어, 적응적 가우시안 혼합모델(Adaptive Gaussian Mixture Model) 및 시간 도함수 영상의 일시적 축적(Temporal Accumulation of Time Derivative Images) 기법 등이 연염 패턴을 인식하기 위한 기술로 사용될 수 있다.

제어모듈(110)은 영상 처리부(116)와 맵핑부(114)를 더 포함할 수 있다.

맵핑부(114)는 CCD 카메라(104)에서 전달되는 영상정보와 열화상 이미지센서(102)에서 온도 데이터를 맵핑(mapping)하여 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 출력할 수 있다. 맵핑부(114)에서 출력되는 열화상 영상정보는 열화상 카메라가 출력하는 영상데이터와 유사하며, 사용목적에 따라 열화상 카메라의 영상데이터를 대체할 수 있다. 특히, 화재 감지를 목적으로 하는 경우, 열화상 영상정보는 열화상 카메라가 출력하는 영상데이터를 대체하여 사용할 수 있다. 열화상 카메라의 영상데이터를 대체하는 목적으로 맵핑부(114)에서 출력되는 열화상 영상정보를 사용하는 경우, 기존 CCD 카메라에 열화상 이미지센서를 탑재하는 것으로 유사한 효과를 가져올 수 있기 때문에 비용절감으로 인한 경제성과 자원 효율성이 높아진다.

영상 처리부(116)는 영상정보를 고해상도 영상과 저해상도 영상으로 구분하여 출력할 수 있다. 예를 들어, CCD 카메라는 640 x 480 픽셀의 이미지를 포함하는 고해상도 영상부터 320 x 240 픽셀의 이미지 혹은 160 x 120 픽셀의 이미지를 포함하는 저해상도 영상을 사용자의 요구에 맞추어 출력할 수 있다. 영상 처리부(116)는 고해상도 영상과 저해상도 영상의 사용 목적에 따라 CCD 카메라로부터 입력되는 영상정보를 해상도에 따라 분류할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(116)는 CCD 카메라에서 출력된 고해상도 영상을 맵핑부(114)로 전달하여, 맵핑부(114)가 고화질의 열화상 영상정보를 생성할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 영상 처리부(116)는 CCD 카메라에서 출력된 저해상도 영상을 영상 분석부(118)로 전달하여, 영상 분석부(118)가 빠른 시간 내에 연염 패턴을 인식할 수 있도록 할 수 있다. 영상 분석부(118)가 많은 양의 데이터를 정밀하게 분석하는 경우 분석을 위한 시간과 자원을 많이 소비하게 되어 소형화하기 어렵다. 따라서, 영상 분석부(118)가 빠른 시간 내에 효율적인 분석을 마치기 위해서는 고해상도 영상보다는 저해상도 영상이 더욱 적합할 수 있다. 이 경우, 영상 분석부(118)의 분석 결과에 정확성이 다소 낮아질 수는 있지만, 맵핑부(114)가 출력하는 고화질의 열화상 영상정보를 사용자가 참고하는 경우 낮아질 수 있는 정확성을 보완할 수 있다.

화재감지장치(100)는 산불 감지를 위한 관제센터에서 사용할 수도 있고, 대형 산업화 단지에서의 화재 예방을 위해 사용될 수도 있다. 또한, 화재감지장치(100)는 가정용으로 사용하거나, 검시관, 단속원, 관리자 등의 개인이 휴대하여 사용할 수도 있다. 이러한 사용목적에 따라, 화재감지장치(100)는 표시부(120), 통신부(130) 및 데이터 저장부(140)를 더 포함할 수 있다.

표시부(120)는 온도 데이터 처리부(112)에서 출력되는 제1이벤트와 영상 분석부(118)에서 출력되는 제2이벤트에 대응하는 표식(예를 들면, 알람)을 나타낼 수 있다. 여기서, 표식은 점등, 소리, 진동 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 화재감지장치(100)의 표시부(120)가 디스플레이장치(즉, 스크린/화면)를 포함하는 경우, 표시부(120)는 제1이벤트 및 제2이벤트 뿐만 아니라, 온도 데이터 처리부(112)에서 출력된 온도 지도, 영상 처리부(116)에서 전달되는 고해상도 영상정보, 맵핑부(114)에서 출력되는 고화질의 열화상 영상정보 중 적어도 하나를 사용자의 요구에 따라 보여줄 수 있다.

통신부(130)는 온도 데이터 처리부(112)에서 출력되는 제1이벤트와 영상 분석부(118)에서 출력되는 제2이벤트에 대응하는 신호를 유선 혹은 무선 통신방식으로 전송한다. 통신부(130)는 유/무선 네트워크를 통해 사용자 혹은 관계자의 휴대용 단말기, 소방서 혹은 경찰서 등의 정부기관, 혹은 화재관제센터의 통신서버 등과 연결될 수 있다. 통신부(130)는 제1이벤트 및 제2이벤트 뿐만 아니라, 온도 데이터 처리부(112)에서 출력된 온도 지도, 영상 처리부(116)에서 전달되는 고해상도 영상정보, 맵핑부(114)에서 출력되는 고화질의 열화상 영상정보 중 적어도 하나를 사용자의 요구에 따라 전송할 수 있다.

데이터 저장부(140)는 온도 데이터 처리부(112)에서 출력되는 제1이벤트와 영상 분석부(118)에서 출력되는 제2이벤트를 일정기간 동안 저장할 수 있다. 또한, 데이터 저장부(140)는 기 설정된 기간 동안 제1이벤트에 대응하는 온도 데이터 혹은 온도 지도와 제2이벤트에 대응하는 상기 영상정보를 함께 저장할 수 있다. 나아가, 데이터 저장부(140)는 맵핑부(114)에서 출력되는 고화질의 열화상 영상정보를 저장할 수도 있다. 여기서, 데이터 저장부(140)에 저장할 정보의 종류와 저장하는 시간 등의 조건은 사용자의 사용목적이나 데이터 저장부(140)의 저장 용량 등에 따라 변경될 수 있다.

도2는 화재감지장치에 포함되는 제어모듈을 설명한다.

도시된 바와 같이, 제어모듈(210)은 열화상 이미지 센서에서 출력되는 제1영역에 대한 온도 데이터(12)를 입력 받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트(14)를 생성하고 온도 데이터를 배열하여 제1영역에 대한 온도지도이미지(16)를 생성하는 온도 데이터 처리부(112), CCD 카메라에서 출력되는 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보(22)를 고해상도 영상(26)과 저해상도 영상(28)으로 구분하여 출력하는 영상 처리부(116), 저해상도 영상(28)을 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트(24)를 생성하는 영상 분석부(118), 고해상도 영상(26)과 온도지도이미지(16)를 맵핑(mapping)하여 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보(36)를 출력하는 맵핑부(114)를 포함할 수 있다.

제어모듈(210)은 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라와 함께 하나의 제품에 포함될 수도 있고, 기존의 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라와는 구분되지만 물리적, 전기적으로 연결되는 독립된 모듈로도 사용될 수 있다. 또한, 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라와 유/무선 네트워크를 통해 연결되는 컴퓨터, 서버 등에 탑재될 수도 있다. 또한, 제어 모듈(210)은 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라로부터 정보를 수신할 수 있는 컴퓨팅 디바이스(컴퓨터, 휴대용 단말기, 서버 등)에서 프로그램으로 구현이 가능하다.

사용 목적에 따라, 제어모듈(210)은 열화상 이미지 센서가 감지하는 제1영역을 설정하기 위한 사용자의 요청신호(52)에 대응하여 열화상 이미지센서를 제어하는 신호(54)를 출력하는 열화상 이미지센서 제어부(212), CCD 카메라가 감지하는 제2영역을 설정하기 위한 사용자의 요청신호(62)에 대응하여 CCD 카메라를 제어하는 신호(64)를 출력하는 CCD 카메라 제어부(214)를 더 포함할 수 있다.

도3은 열화상 이미지 센서를 설명한다.

도시된 바와 같이, 열화상 이미지 센서(302)는 열화상 이미지 센서로부터의 서로 다른 거리(D1, D2, D3)에 따라 온도를 측정하는 범위(310, 320, 330)가 달라진다. 열화상 이미지 센서(302)가 제1거리(D1)만큼 떨어진 제1범위(310)의 온도 데이터를 수집하는 경우, 제1범위(310)를 열화상 이미지 센서(302)가 포함하는 센서의 수로 구분하고, 각 구분한 영역의 온도를 측정한 값을 모아서 온도 데이터를 생성할 수 있다.

열화상 이미지 센서(302)는 8x8, 32x31, 64x62 등의 해상도를 가질 수 있다. 예를 들어, 열화상 이미지 센서(302)가 32x31 어레이의 센서(총 992개)를 포함하고 있는 경우, 약 10cm정도 떨어진 거리의 가로 7.2cm, 세로 6.8cm인 영역의 온도를 측정하는 경우, 각 센서는 가로 세로 모두 2.25mm인 세부영역의 온도를 측정할 수 있다. 만약 동일한 열화상 이미지 센서(302)가 5m정도 떨어진 거리의 가로 3.6m, 세로 3.4m인 영역의 온도를 측정하는 경우, 각 센서는 가로 세로 모두 11.25cm인 세부영역의 온도를 측정할 수 있다.

또한, 열화상 이미지 센서(302)의 화각(Field Of View, FOV)에 따라 측정하고자 하는 영역에서의 세부영역이 달라질 수 있다. 이러한 열화상 이미지 센서(302)가 가지는 특성은 제어 모듈에서 맵핑부가 영상정보가 결합할 때 반영될 수 있다.

열화상 이미지 센서(302)는 사용자의 요청신호에 따라 온도를 측정하는 영역의 범위를 변경할 수 있다. 여기서, 온도를 측정하는 영역의 범위는 열화상 이미지 센서(302)로부터 떨어진 거리와 열화상 이미지 센서(302)가 포함하는 센서 어레이의 크기 또는 센서의 수와 화각(Field Of View, FOV)에 의해 결정될 수 있다. 또한, 센서 어레이의 크기 또는 센서의 수에 따라 온도가 측정되는 세부영역의 크기도 달라질 수 있다. 열화상 이미지 센서(302)가 포함하는 센서 어레이의 크기는 열화상 이미지 센서(302)의 사용 목적을 고려하여 결정될 수 있다.

도4는 화재감지장치의 동작을 설명한다. 화재감지장치는 통신부를 통해 여러 가지의 데이터를 사용자의 단말기 혹은 서버로 전송하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도시된 바와 같이, 사용자의 단말기 혹은 서버의 인터페이스는 열화상 이미지 센서에서 출력한 온도 데이터를 바탕으로 생성된 온도지도이미지(Thermal Map Image)를 보여주는 온도지도이미지부(402), 온도지도이미지부에 표시된 값의 최소와 최대값을 나타내는 온도표시부(404), CCD 카메라에서 출력된 영상정보를 보여주는 영상부(406), 온도의 분포 상태를 도표로 설명하는 온도 분포부(408), 온도가 측정된 영역의 환경 정보 및 특정 영역의 온도, 실제 온도의 예측값을 보여주는 온도 정보부(410), 측정 결과를 바탕으로 위험도를 표시하는 결과부(412), 화재감지장치를 제어하는 제어 패널(414), 측정된 주요 온도를 표기하는 온도 표시부(416), 온도 분석을 요청하기 위한 분석요청버튼(418), 및 온도지도이미지와 영상정보의 맵핑을 요청하는 중첩요청버트(420)를 포함한다.

여기서, 온도지도이미지부(402)와 온도표시부(404)는 여러 가지 색을 이용하여 온도 변화를 표시할 수 있다. 예를 들어, 낮은 온도를 검정색부터 파란색 등으로 하고, 높은 온도를 붉은색에서 흰색 등으로 표시할 수 있다.

일례로, 온도 정보부(410)를 살펴보면, 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라를 사용하여 실내 공간에서 사람을 촬영한 경우, 최저 온도는 20.0°C에서 최고 온도는 36.0°C로 측정되었다. 촬영 대상의 일정 지점(예, 얼굴 형태의 특정 지점)을 선택한 결과 표면 온도는 34.3°C로 측정되었고, 주변 환경의 온도는 20.5°C로 측정되었으며, 이를 바탕으로 촬영 대상의 실제 온도를 보정한 결과는 37.2°C로 예상되었다. 이러한 측정값은 온도지도이미지부(402)와 영상부(406)를 참조하는 경우, 사용자는 측정값과 보정값에 대한 보다 높은 이해를 할 수 있다.

또한, 온도 분포부(408)는 촬영 영역에 전반적인 온도 분포를 그래프 혹은 차트 형식으로 보여준다. 이를 통해 촬영 영역에 비정상적인 온도 분포를 손쉽게 발견할 수 있어, 화재감지 등에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 온도 분포부(408)의 그래프 혹은 차트는 열화상 이미지 센서에서 출력되는 온도 데이터를 바탕으로 생성된다.

결과부(412)는 정상(NORMAL)으로 표시되었으나, 화재감지장치가 제1이벤트 또는 제2이벤트를 송신하는 경우, 결과부(412)는 정상이 아닌 제1이벤트와 제2이벤트에 대응하는 메시지를 출력할 수 있다.

제어 패널(414)은 인터페이스와 연결된 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라의 온/오프를 요청하는 버튼, 인터페이스에 수신된 신호에 있어서 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라에서의 압축, 전송 도중에 감쇠, 수신 회로에서의 판별 작용 등에 의해 약해진, 혹은 수신 누락된 단위 길이의 신호 요소를 동기적으로 회복시키기 위한 보간(Interpolation)요청버튼, 동작 옵션을 결정하기 위한 옵션버튼, 각종 수치 데이터의 단위를 조정하거나 변경하기 위한 단위요청버튼, 누적된 데이터들이 저장되어있는 데이터 베이스에 저장하고 연결하기 위한 버튼 등을 포함할 수 있다.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지장치를 설명한다.

도시된 바와 같이, 화재감지장치의 카메라 모듈(508)은 하나의 CCD 카메라(504)와 복수의 열화상 이미지센서(502A, 502B)를 포함하고 있다. 여기서, CCD 카메라(104)가 영상정보를 수집하는 제2영역(554)은 열화상 이미지센서(502A, 502B)가 온도 데이터를 수집하는 제1영역(552A, 552B)보다 더 클 수 있다. 여기서, 제2영역(554) 내에 제1영역(552A, 522B)은 사용자의 요청에 따라 변경될 수 있으며, 서로 다른 영역일 수도 있고, 일부 중첩된 영역일 수도 있다.

CCD 카메라(504) 한 대에 대응하는 열화상 이미지센서(502A, 502B)의 수는 CCD 카메라(504) 및 열화상 이미지센서(502A, 502B)의 성능과 화재감지 시스템의 목적에 따라 달라질 수 있다. 또한, 화재감지장치의 사용자는 필요에 따라 설치 비율을 설정하고 변경할 수도 있다. 만약, CCD 카메라(504) 한 대와 열화상 이미지센서(502A)가 4대를 설치하는 경우, CCD 카메라(504) 한 대가 영상정보를 수집하는 제2영역(554) 내에 열화상 이미지센서(502A) 각각이 서로 다른 제1영역(552A)의 온도 데이터를 수집하는 것이 가능하다.

카메라 모듈(508)에서 수집된 온도 데이터와 영상정보는 제어모듈(510)로 전달된다. 카메라 모듈(508)과 제어모듈(510)은 하나의 장치에서 구현될 수도 있고, 유무선 통신망을 통해 연결될 수도 있다. 제어모듈(510) 내 영상처리부(516) 및 영상분석부(518)는 도1에 도시된 제어모듈(110)에 포함된 영상처리부(116) 및 영상분석부(118)와 유사하게 구현될 수 있다.

제어모듈(510) 내 온도 데이터 처리부(512)는 복수의 열화상 이미지센서(502A, 502B)에서 수집되는 온도 데이터를 확인하여 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성할 수 있다. 또한, 온도 데이터 처리부(112)는 복수의 열화상 이미지센서(502A, 502B)에서 출력된 온도 데이터를 배열하여 제1영역(552A, 552B)에 대한 온도지도이미지(Thermal map image)를 생성할 수 있다. 또한, 온도 데이터 처리부(112)는 제1영역(552A, 552B)의 거리와 측정물체(Target Object)의 크기에 따른 온도 보정처리 기술을 포함할 수 있다.

맵핑부(514)는 CCD 카메라(504)로부터 전달된 영상정보에 온도 데이터 처리부(112)에서 출력되는 복수의 온도지도이미지 중 적어도 하나를 맵핑할 수 있다. 사용자의 요청에 따라 복수의 온도지도이미지 모두를 영상정보에 맵핑하여 하나의 통합된 열화상 영상이미지를 생성할 수도 있고, 복수의 온도지도이미지 중 사용자가 선택한 일부만을 영상정보에 통합하여 열화상 영상이미지를 생성할 수도 있다.

제어모듈(510)에서 출력되는 제1이벤트, 온도지도이미지, 열화상 영상이미지 등은 표시부(520)에 전달될 수 있다. 여기서, 표시부(520)는 하나의 단일 장치일 수도 있고, 복수의 디스플레이장치로 구성될 수도 있다. 또한, 표시부(520)는 제어모듈(510)과 하나의 장치에서 구현될 수도 있고, 유무선 통신망을 통해 연결될 수도 있다.

도6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재감지시스템을 설명한다.

도시된 바와 같이, 화재감지시스템은 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)과 유무선 네트워크로 연결된 화재감지서버(610)를 포함할 수 있다. 이러한 화재감지시스템은 화재감시를 위한 관제센터 혹은 대형 건물 및 공장 등의 통제센터에서 활용할 수 있다.

각각의 카메라 모듈(608_0)은 온도 데이터를 수집하는 열화상 이미지 센서(602), 영상정보를 수집하는 CCD 카메라(604), 온도 데이터와 영상정보를 전송하기 위한 통신부(606)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 카메라 모듈(608_0)은 하나의 CCD 카메라(604)에 복수의 열화상 이미지센서(602)를 구비할 수도 있다.

화재감지서버(610)는 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)로부터 온도 데이터와 영상정보를 전송 받는 통신부(612), 통신부(612)를 통해 전달된 데이터를 가공하고 분석하기 위한 제어모듈(614), 제어모듈(614)의 출력을 디스플레이장비를 통해 보여주는 표시부(616), 및 제어모듈(614)의 출력을 저장하기 위한 데이터 저장부(618)를 포함한다.

제어모듈(614)은 온도 데이터 처리부(622), 맵핑부(624), 영상 처리부(626), 영상 분석부(628)를 포함할 수 있다. 제어모듈(614)은 도1, 도2 혹은 도5에서 설명한 제어모듈(110, 210, 510)과 유사하게 구현될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제어모듈(614)은 사용자 요청에 의해 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)을 제어할 수 있는 열화상 이미지 센서 제어부(미도시) 및 CCD 카메라 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

화재감지서버(610)는 화재감지를 목적으로 설계된 컴퓨팅 디바이스일 수 있으며, 기존에 관제센터 및 통제센터에서 사용되고 있는 컴퓨팅 디바이스에 설치되어 실행될 수 있는 프로그램으로 구현될 수 있다.

프로그램에 구현될 수 있는 화재감지 데이터 처리방법은 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 통해 제1영역에 대한 온도 데이터를 입력 받는 단계, 유선 및 무선 네트워크 중 적어도 하나를 통해 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 입력 받는 단계, 온도 데이터에 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 단계, 및 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 열화상 이미지 센서로부터 전달된 온도 데이터는 상기 제1영역을 복수의 세부영역으로 구분하고, 구분된 각각의 세부영역에서 측정된 값을 포함할 수 있다. 화재감지 데이터 처리방법은 온도 데이터를 배열하여 상기 제1영역에 대한 온도지도이미지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 영상정보와 온도지도이미지를 맵핑(mapping)하여 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1이벤트와 제2이벤트는 사용자에게 화재감지 중 비정상적인 화재 위험으로 전달될 수 있으며, 사용자는 온도 지도, 영상정보, 또는 열화상 영상정보 등을 이용하여 화재의 발생 여부와 위험한 정도를 정확히 인지할 수 있다.

화재감지 데이터 처리방법은 제1이벤트, 제2이벤트, 온도 데이터 혹은 온도 지도, 영상정보 및 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 사용자는 제1이벤트, 제2이벤트, 온도 데이터 혹은 온도 지도, 영상정보 및 열화상 영상정보의 일부를 선택하거나, 사용목적에 따라 열화상 이미지 센서와 CCD 카메라를 제어하여 구체화된 정보를 얻을 수도 있다.

화재감지 데이터 처리방법은 제1이벤트, 제2이벤트, 온도 데이터 혹은 온도 지도, 영상정보 및 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 화재감지 데이터 처리방법은 제1이벤트, 제2이벤트, 온도 데이터, 영상정보 및 열화상 영상정보를 기 설정된 기간 동안 자동으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 관제센터와 통제센터 등에서는 감시 결과를 일정기간 동안 자동 저장하는 경우가 많아, 화재감지 데이터 처리방법의 초기 설정을 통해 저장기간을 설정하고 이후 연속적으로 전달되는 온도 데이터, 영상정보, 또는 열화상 영상정보를 자동 저장되도록 할 수 있다.

도7은 도6에 도시된 화재감지서버를 설명한다.

도시된 바와 같이, 화재감지서버의 인터페이스는 현재 시각을 설명하는 시계부(702), 연결된 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)의 연결상태 등을 확인할 수 있는 카메라 상태부(704), 및 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)에서 전송된 온도 데이터, 영상정보, 및 온도 데이터와 영상정보를 바탕으로 생성된 열화상 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 디스플레이부(706)를 포함한다.

화재감지서버의 인터페이스는 복수의 카메라 모듈(608_0~608_n)에서 전송된 여러 정보를 하나의 스크린 혹은 여러 개의 스크린을 통해 동시에 보여줄 수 있다. 또한, 각각의 스크린을 선택하는 경우, 도4에서 설명한 것과 같이 각각의 카메라 모듈(608_0)에서 상세 정보를 확인할 수 있고, 사용자가 직접 제어하여 필요한 구체적인 정보를 더 확보할 수도 있다.

도8a 및 도8b는 화재감지장치 혹은 화재감지시스템이 사용예를 설명한다.

도8a 및 도8b를 참조하면, 화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 왼쪽의 영상정보와 온도 데이터(온도지도이미지)를 맵핑(mapping)하면 오른쪽의 열화상 영상정보를 얻을 수 있다.

도8a는 카메라 모듈을 이용하여 산업용 모터의 영상정보와 온도 데이터(온도지도이미지)를 얻은 후 맵핑한 결과를 설명하고 있고, 도8b는 전기시설물의 영상정보와 온도 데이터(온도지도이미지)를 얻은 후 맵핑한 결과를 설명하고 있다. 이러한 열화상 영상정보는 화재감시를 목적으로 사용하는 경우 고가의 열화상 카메라를 통해 얻은 영상 이미지와 실질적인 차이가 없어, 비용을 크게 줄일 수 있다.

화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 온도 데이터를 기반으로 한 화재 혹은 연기를 감지할 수도 있고, 일반 영상을 통한 화염 혹은 연기를 감지할 수도 있다. 열화상 이미지센서는 측정 영역의 온도를 그대로 표시하는 것으로 장치의 불량이 없는 경우 오감지 가능성이 없어질 수 있다. 하지만, CCD 카메라에서 출력된 영상정보를 바탕으로 연염 패턴을 분석하는 경우 측정 영역에 따라 오감지가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 열화상 이미지센서에서 출력된 온도 데이터를 기반으로 생성된 온도지도이미지와 CCD 카메라에서 출력된 영상정보를 합쳤을 때, 화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 오감지가 크게 줄어든 감시영역에 대한 정보를 출력할 수 있다.

특히, 열화상 이미지센서는 저해상도를 가지고 있을 수 있는데, 이로 인해 온도지도이미지에서 특정 영역 내 객체의 형상이 또렷하지 않을 수 있다. 이런 단점을 보완하기 위해서, 화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 CCD카메라의 고하질 영상정보와 저해상도의 온도지도이미지를 맵핑(중첩처리)할 수 있다.

화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 열화상 이미지센서가 화재가 발생하기 전 이상 온도를 감지할 수 있기 때문에 본격적인 화재가 발생하기 전에 감지할 수 있다는 장점이 있다. 열화상 이미지센서의 감지 범위 밖에서 연기가 발생하는 경우 열화상 이미지센서는 감지할 수 없는 단점을 극복하고자, 화재감지장치 혹은 화재감지시스템은 열화상 이미지센서보다 더 넓은 영역 혹은 감추어진 영역을 감시할 수 있는 CCD 카메라를 이용한 연염 패턴을 감지하는 기능을 더 포함하고 있다.

예를 들어, 연기가 발생한다는 것은 열이 필수적으로 발생하지만, 타겟 물체(Target Object)의 뒤편에서 연기가 발생하는 경우 열화상 이미지센서는 감지할 수 없다. 이때, 동일 타켓 물체를 포함하는 영역에 대한 영상정보를 수집하는 CCD 카메라를 이용하여 연기를 감지하면, 감추어진 영역에서의 화재도 감지할 수 있다.

상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨팅 디바이스에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 화재감지장치 102: 열화상 이미지센서
104: CCD 카메라 110, 210, 514: 제어모듈
120: 표시부 130: 통신부
140: 데이터 저장부 112: 온도 데이터 처리부
114: 맵핑부 116: 영상처리부
118: 영상분석부 212: 열화상 이미지센서 제어부
214: CCD 카메라 제어부 508: 카메라 모듈
610: 화재감지서버

Claims (40)

1. 복수의 센서를 어레이 형식으로 구비하고, 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집하는 적어도 하나의 열화상 이미지센서;
   상기 온도 데이터에 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부;
   상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 수집하는 CCD 카메라
   상기 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부; 및
   상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트에 대응하는 신호를 전송하는 통신부를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 열화상 이미지센서, 상기 온도 데이터 처리부, 상기 CCD 카메라, 상기 영상 분석부 및 상기 통신부가 일체형으로 구성되는, 화재감지장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 상기 제1영역을 상기 복수의 센서의 수로 나누어 구분한 세부영역 각각에서 측정된 값을 포함하는, 화재감지장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 열화상 이미지센서는 사용자의 요청에 따라 상기 제1영역의 범위를 결정하는, 화재감지장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1영역은 상기 열화상 이미지센서로부터 떨어진 거리와 상기 열화상 이미지센서가 포함하는 센서 어레이의 크기에 의해 결정되는, 화재감지장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1영역을 설정하기 위한 요청신호에 대응하여 상기 열화상 이미지센서를 제어하는 열화상 이미지센서 제어부를 더 포함하는, 화재감지장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2영역을 설정하기 위한 요청신호에 대응하여 상기 CCD 카메라를 제어하는 CCD 카메라 제어부를 더 포함하는, 화재감지장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 온도 데이터 처리부는 상기 온도 데이터를 배열하여 상기 제1영역에 대한 온도지도이미지를 생성하는, 화재감지장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 온도지도이미지를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송하고, 상기 온도지도이미지는 네트워크 비디오 레코더(Network Video Recorder, NVR)와 연동되는, 화재감지장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 영상정보를 고해상도 영상과 저해상도 영상으로 구분하여 출력하는 영상처리부를 더 포함하는, 화재감지장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 고해상도 영상과 상기 저해상도 영상 중 적어도 하나를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송하는, 화재감지장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 영상분석부는 상기 저해상도 영상을 바탕으로 상기 연염 패턴을 분석하는, 화재감지장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 영상정보와 상기 온도 데이터를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 출력하는 맵핑부를 더 포함하는, 화재감지장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 영상정보는 고해상도 영상과 저해상도 영상 중 고해상도 영상인, 화재감지장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 열화상 영상정보를 네트워크에 연결된 외부 장치로 전송하는, 화재감지장치.
16. 제13항에 있어서,
    상기 열화상 영상정보를 보여주는 표시부를 더 포함하는, 화재감지장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트 중 적어도 하나에 대응하는 표식을 포함하는 표시부를 더 포함하는, 화재감지장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 제1이벤트에 대응하는 상기 온도 데이터와 상기 제2이벤트에 대응하는 상기 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 스크린을 포함하는, 화재감지장치.
19. 제1항에 있어서,
    상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트를 일정기간 동안 저장하기 위한 데이터 저장부를 더 포함하는, 화재감지장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 데이터 저장부는 상기 일정기간 동안 상기 제1이벤트에 대응하는 상기 온도 데이터와 상기 제2이벤트에 대응하는 상기 영상정보를 함께 저장하는, 화재감지장치.
21. 복수의 센서를 어레이 형식으로 구비하고, 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집하는 열화상 이미지센서;
    상기 온도 데이터를 입력받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부;
    상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 수집하는 CCD 카메라;
    상기 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부; 및
    상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트에 대응하는 신호를 무선 통신방식으로 전송하는 통신부를 포함하는, 휴대 가능한 화재감지단말기.
22. 제21항에 있어서,
    상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 상기 제1영역을 상기 복수의 센서의 수로 나누어 구분한 세부영역 각각에서 측정된 값을 포함하는, 휴대 가능한 화재감지단말기.
23. 제21항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터 및 상기 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 표시부를 더 포함하는, 휴대 가능한 화재감지단말기.
24. 제21항에 있어서,
    상기 영상정보와 상기 온도 데이터를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 출력하는 맵핑부를 더 포함하는, 휴대 가능한 화재감지단말기.
25. 제24항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 열화상 영상정보 중 적어도 하나를 보여주는 표시부를 더 포함하는, 휴대 가능한 화재감지단말기.
26. 복수의 센서를 통해 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집하는 단계;
    상기 온도 데이터를 배열하여 상기 제1영역에 대한 온도지도이미지를 생성하고, 상기 온도지도이미지에 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 단계;
    상기 복수의 센서와 일체형으로 구성되는 CCD 카메라를 통해 상기 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 입력 받는 단계;
    상기 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 단계; 및
    상기 제1이벤트와 상기 제2이벤트에 대응하는 신호를 무선통신기술을 통해 전송하는 단계를 포함하는, 화재감지 데이터 처리방법.
27. 제26항에 있어서,
    상기 온도 데이터는 상기 제1영역을 복수의 세부영역으로 구분하고, 구분된 각각의 세부영역에서 측정된 값을 포함하는, 화재감지 데이터 처리방법.
28. 삭제
29. 제26항에 있어서,
    상기 영상정보와 상기 온도지도이미지를 맵핑(mapping)하여 상기 제1영역에 포함된 물체의 형상과 온도를 설명하는 열화상 영상정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 화재감지 데이터 처리방법.
30. 제29항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함하는, 화재감지 데이터 처리방법.
31. 제30항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 사용자의 요청에 따라 선택적으로 저장하는 단계를 더 포함하는, 화재감시 데이터 처리방법.
32. 제30항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 상기 영상정보 및 상기 열화상 영상정보를 기 설정된 기간 동안 자동으로 저장하는 단계를 더 포함하는, 화재감시 데이터 처리방법.
33. 삭제
34. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 청구항 제26항 내지 청구항 제27항, 청구항 제29항 내지 청구항 제32항 중의 어느 한 항에 기재된 화재감지 데이터 처리방법을 실현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
35. 복수의 열화상 이미지센서와 상기 복수의 열화상 이미지센서와 구분되는 하나의 CCD 카메라를 포함하고, 상기 복수의 열화상 이미지센서와 상기 하나의 CCD 카메라는 온도 데이터 및 영상정보를 구분하여 출력하는 일체형 카메라 모듈;
    상기 복수의 열화상 이미지센서로부터 상기 온도 데이터를 입력 받아 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하고, 상기 CCD 카메라로부터 상기 영상정보를 입력 받아 연염 패턴이 발견되면 제2이벤트를 생성하는 제어 모듈; 및
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 및 상기 영상정보를 스크린을 통해 표시하는 표시부를 포함하는, 화재감지장치.
36. 제35항에 있어서,
    상기 카메라 모듈, 상기 제어 모듈 및 상기 표시부는 유무선 통신방법에 의해 네트워크로 연결된, 화재감지장치.
37. 제35항에 있어서,
    상기 온도 데이터는 상기 열화상 이미지센서가 온도를 수집하는 제1영역을 복수의 세부영역으로 구분하고, 구분된 각각의 세부영역에서 측정된 값을 포함하는, 화재감지장치.
38. 제35항에 있어서,
    상기 영상정보는 고화질 정보와 저화질 정보로 구분할 수 있으며, 상기 저화질 정보는 상기 연염 패턴을 분석하기 위해서 사용되고, 상기 고화질 정보는 상기 온도 데이터와 결합하기 위해 사용되는, 화재감지장치.
39. 제35항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 복수의 열화상 이미지센서로부터 입력된 온도 데이터를 복수의 온도지도이미지로 변환하고, 상기 복수의 온도지도이미지 중 적어도 하나를 상기 영상정보와 결합하여 열화상 영상정보를 출력하는, 화재감지장치.
40. 제35항에 있어서,
    상기 제1이벤트, 상기 제2이벤트, 상기 온도 데이터, 및 상기 영상정보 중 적어도 하나를 저장하기 위한 저장부를 더 포함하는, 화재감지장치.

Images