KR102138329B1 - 영상 감시 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 감시 시스템에 관한 것이다.
영상 감시 시스템은, 적어도 하나 이상 구비되고, 영상을 촬영하는 카메라들, 네트워크를 통하여 카메라들로부터 수신한 영상신호의 컬러를 보간하고 압축하는 영상 처리 장치, 영상 처리 장치에서 처리된 압축 영상을 저장하는 영상 저장 장치, 및 영상 저장 장치에 저장된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치를 포함한다.

Description

영상 감시 시스템{SYSTEM FOR MONITORING IMAGE}
본 발명은 영상 감시 시스템에 관한 것이다.
영상 감시 시스템에서는 전적으로 카메라에서 보여주는 영상에 의존하고 있다. 이는 카메라의 위치 및 설치 개수가 중요하고, 카메라의 관리 효율성과 관리성에 따라 감시 시스템의 신뢰성에 직접적인 영향을 미치며, 각종 사고 및 범죄 발생, 범죄의 사전 예방에도 효과적이다.
그러나 네트워크를 이용하여 영상을 전송하는 카메라의 경우 고가의 제품이 많으며, 다양한 기능 및 고성능에 따라 고집적도에 의해 사후 관리 측면에서 많은 비용이 발생하기 때문에 효과적인 감시 시스템을 구현하는데 어려움이 있다.
국내 공개특허공보 제2006-0084941호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 종래의 카메라 내부에서 수행되었던 영상 처리 기능을 별도의 장치를 통해 구현하여 카메라의 가격, 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 영상 감시 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 영상 감시 시스템은, 적어도 하나 이상 구비되고, 영상을 촬영하는 카메라들; 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 수신한 영상신호의 컬러를 보간하고 압축하는 영상 처리 장치; 상기 영상 처리 장치에서 처리된 압축 영상을 저장하는 영상 저장 장치; 및 상기 영상 저장 장치에 저장된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라는, 입사면 상에 결상되는 피사체상을 촬상하여 해당 베이어 신호를 생성하는 이미지 센서; 및 상기 베이어 신호를 프레임 단위로 구성하여 상기 네트워크로 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 영상 처리 장치는, 상기 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 영상을 수신하는 네트워크 처리부; 상기 영상을 프레임별로 버퍼링하고, 상기 영상에 대한 R,G,B 성분의 비율을 조정하여 컬러를 보간하는 컬러 보간부; 및 컬러 보간된 영상을 압축 처리하는 디지털 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 영상 감시 시스템은, 적어도 하나 이상 구비되고, 영상을 촬영하는 카메라들; 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 수신한 영상신호의 컬러를 보간하고 압축하여 저장하는 영상 저장 장치; 및 상기 영상 저장 장치에 저장된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라는, 입사면 상에 결상되는 피사체상을 촬상하여 베이어 신호를 생성하는 이미지 센서; 및 상기 베이어 신호를 프레임 단위로 구성하여 상기 네트워크로 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 영상 저장 장치는, 상기 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 수신한 영상신호를 처리하는 영상 처리 장치;를 포함하고, 상기 영상 처리 장치는, 상기 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 영상을 수신하는 네트워크 처리부; 상기 영상을 프레임별로 버퍼링하고, 상기 영상에 대한 R,G,B 성분의 비율을 조정하여 컬러를 보간하는 컬러 보간부; 및 컬러 보간된 영상을 압축 처리하는 디지털 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 카메라 내부에서 수행되었던 영상 처리 기능을 별도의 장치를 통해 구현함으로써, 카메라의 가격, 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
또한 종래의 고집적화된 카메라를 단순하게 구현함으로써 고장 확률을 낮추고 유지보수 비용을 절감할 수 있으며, 고장 진단시에도 유연하게 대처할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 영상 감시 시스템(10)은, 적어도 하나 이상의 카메라(110, 120), 네트워크(200), 영상 처리 장치(300), 영상 저장 장치(400) 및 디스플레이 장치(500)를 포함한다.
카메라(110, 120)는 피사체로부터 영상을 촬영한다. 본 실시 예에서 카메라는 이미지 센서(111, 121), 전송부(112, 122) 및 전원 공급부(113,123)를 포함한다.
이미지 센서(111, 121)는 입사면 상에 결상되는 피사체상을 촬상하여 베이어(bayer) 신호를 생성한다. 이미지 센서(111, 121)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 타입, CCD(charge-coupled device) 타입 등의 센서일 수 있다. 이미지 센서(111, 121)는 칼라 이미지를 구현하기 위하여 외부로부터 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지부 상부에 칼라필터가 정렬되어 있다. 이러한 칼라필터 어레이(color filter array, CFA)는 레드(red; R), 그린(green; G) 및 블루(blue; B) 또는, 옐로우(yellow), 마젠타(magenta) 및 시안(cyan)의 3가지 칼라로 이루어진다. 통상적으로, CMOS 이미지 센서의 칼라필터 어레이에는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 3가지 칼라가 많이 사용된다.
전송부(112, 122)는 이미지 센서(111, 121)로부터 출력되는 베이어 신호를 프레임 단위로 구성하여 네트워크(200)로 전송한다.
전원 공급부(113,123)는 이미지 센서(111, 121) 및 전송부(112, 122)에 전원을 공급한다.
본 실시 예에 따른 카메라(110, 120)는 종래의 카메라에서 컬러 보간 및 영상 처리 기능이 삭제된 단순한 구조로 구현되어 있다. 이러한 구조는 종래의 복잡하고 고집적화된 카메라를 단순하게 하여 가격적인 이득을 가져올 수 있을 뿐만 아니라 고장 확률이 적어 유지 보수 비용을 줄일 수 있고, 고장 진단 시에도 유연하게 대처할 수 있는 장점이 있다.
영상 처리 장치(300)는 네트워크(200)를 통하여 카메라(110, 120)로부터 수신한 베이어 신호의 컬러를 보간하고 압축한다. 영상 처리 장치(300)는 네트워크 처리부(310), 컬러 보간부(320), 디지털 신호 처리부(330) 및 전원 공급부(340)를 포함한다. 영상 처리 장치(300)는 종래에는 카메라 내부에 구현되어 있었으나, 본 실시 예에서는 카메라 외부에 따로 구비되어 있다.
네트워크 처리부(310)는 네트워크(200)를 통하여 카메라(110, 120)로부터 전송되는 프레임 단위의 베이어 신호를 수신한다.
컬러 보간부(320)는 수신한 베이어 신호를 프레임 별로 순차적으로 unbuffering 하여, 픽셀값들의 좌표 및 보간을 위한 정보를 생성하며, R, G, B 성분의 비율을 조정하여 감마 보정(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement), 화이트 밸런스 보정(white balance correction) 등의 컬러 보정 기능을 수행한다.
디지털 신호 처리부(330)는 컬러 보간된 영상을 압축 처리하여 영상 파일을 생성할 수 있으며, 또는 상기 영상 파일로부터 영상 데이터를 복원할 수 있다. 디지털 신호 처리부(330)는 하나의 칩으로 구현될 수 있으며, 여러 칩으로 구현될 수 있다. 또한 디지털 신호 처리부(330)는 8 채널 SoC로 구성될 수 있으며, 구조에 따라 채널 수는 변경 가능하다.
전원 공급부(340)는 네트워크 처리부(310), 컬러 보간부(320) 및 디지털 신호 처리부(330)에 전원을 공급한다.
영상 저장 장치(400)는 영상 처리 장치(300)에서 출력되는 영상 파일을 저장한다. 여기서 영상 저장 장치는, NVR(network video recorder), DVR(digital video recorder), 하드 디스크일 수 있으며, 더 나아가 서버일 수 있다. DVR은, 비디오테이프 대신 하드디스크(HDD)나 DVD 등을 저장매체로 사용한다. 이와 달리, NVR은, 영상감시를 위해 인터넷 프로토콜을 사용하여 감시지역의 영상을 저장한다.
디스플레이 장치(500)는 영상 처리 장치(300)에서 처리된 영상을 디스플레이 하거나, 영상 저장 장치(400)에 저장된 영상을 디스플레이 한다. 디스플레이 장치(500)는 사용자가 모니터하고자 하는 적어도 하나 이상의 채널 영상을 분할하여 디스플레이 할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(500)는 화면을 2개, 4개, 8개 등으로 분할하고, 분할한 화면에 각 채널의 영상을 디스플레이 할 수 있다. 이러한 디스플레이 장치(500)는 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 디스플레이(OLED), 전기 영동 디스플레이(EPD), 플렉서블 디스플레이, 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
이와 같이 종래의 카메라 내부에서 수행되었던 영상 처리 기능을 별도의 장치를 통해 구현함으로써, 카메라의 가격, 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 또한 종래의 고집적화된 카메라를 단순하게 구현함으로써 고장 확률을 낮추고 유지보수 비용을 절감할 수 있으며, 고장 진단시에도 유연하게 대처할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2를 참조하면, 영상 감시 시스템(10)은, 적어도 하나 이상의 카메라(110, 120), 네트워크(200), 영상 처리 장치(300)를 포함하는 영상 저장 장치(400) 및 디스플레이 장치(500)를 포함한다.
도 1과 비교 시에 도 2는 영상 처리 장치(300)가 영상 저장 장치(400)의 내부에 구비되어 있다. 따라서, 영상 처장 장치(400)에서 영상 처리를 수행하여 저장한다고 할 수 있다. 여기서 영상 저장 장치(400)는, NVR, DVR, 하드 디스크일 수 있으며, 더 나아가 서버일 수 있다. 상기에 개시된 차이점을 제외하고 도 2에 개시된 영상 감시 시스템은 도 1과 동일하므로, 해당 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110, 120: 카메라 111,121: 이미지 센서
112,122: 전송부 113,123,340: 전원 공급부
200: 네트워크 300: 영상 처리 장치
310: 네트워크 처리부 320: 컬러 보간부
330: 디지털 신호 처리부 400: 영상 저장 장치
500: 디스플레이 장치

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 적어도 하나 이상 구비되고, 영상을 촬영하는 카메라들;
    네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 수신한 영상신호를 처리하고 압축하여 저장하는 영상 저장 장치; 및
    상기 영상 저장 장치에 저장된 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치;를 포함하고,
    상기 카메라들 각각은,
    베이어 신호를 생성하는 이미지 센서; 및
    상기 베이어 신호를 상기 네트워크로 전송하는 전송부;를 포함하고,
    상기 영상 저장 장치는,
    상기 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 프레임 단위로 상기 베이어 신호를 수신하고, 상기 수신한 베이어 신호의 컬러를 보간하고 압축하여 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 영상 저장 장치는 영상 처리 장치;를 포함하고,
    상기 영상 처리 장치는,
    상기 네트워크를 통하여 상기 카메라들로부터 영상을 수신하는 네트워크 처리부;
    상기 영상을 프레임별로 버퍼링하고, 상기 영상에 대한 R,G,B 성분의 비율을 조정하여 컬러를 보간하는 컬러 보간부; 및
    컬러 보간된 영상을 압축 처리하는 디지털 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
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