KR102210041B1 - Cctv 연계형 음향 시각화 시스템 - Google Patents

Cctv 연계형 음향 시각화 시스템 Download PDF

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KR102210041B1 KR1020190121327A KR20190121327A KR102210041B1 KR 102210041 B1 KR102210041 B1 KR 102210041B1 KR 1020190121327 A KR1020190121327 A KR 1020190121327A KR 20190121327 A KR20190121327 A KR 20190121327A KR 102210041 B1 KR102210041 B1 KR 102210041B1
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강준구
이도행
허규범
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Abstract

본 발명은 CCTV 연계형 음향 카메라 시스템에 관한 것으로, CCTV 연계형 음향 카메라 시스템에 있어서, 주간 또는 야간에 실영상을 촬상하여 촬상 영역의 광학 영상을 생성, 전송하는 CCTV 카메라(100)과; 상기 CCTV(100) 촬영 영역을 음향센서가 지향 하면서 음원 신호를 감지하는 음향 센서부(300)와; 상기 음향 센서부(300)의 신호를 연산처리장치(30)로 분석하여 음장 가시화 정보(A)를 생성하는 음향 처리부(400)와; 상기 CCTV(100)에 의해 생성된 광학 영상 이미지(I_1)와, 상기 음향 처리부(400)의 음장 가시화 정보(I)에 의해 생성된 음원 영상 이미지(I_2)를 중첩시키기 위한 코디네이션 작업을 수행하는 중첩 영상 생성부(500)와; 상기 영상 통합부(500)에서 제공되는, 광학 영상 및 음원 영상의 중첩 영상을 실시간으로 표출하는 모니터(610)를 구비한 서버(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CCTV 연계형 음향 카메라 시스템에 관한 것이다.

Description

CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 { Acoustic Camera Using CCTV }
본 발명은 공장, 장치 등 산업현장 감지를 위해 설치된 기존의 CCTV 시스템을 그대로 활용하면서 음향 영상 중첩 기능을 추가하여 관리자의 선택에 따라 시각적(광학적) 보안 감시 기능뿐 아니라, 서버의 모니터가 음향 카메라 기능까지 수행할 수 있게 하는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 관한 것이다.
등록특허 제10-1471299호 이동식 음향 카메라는, MEMS 마이크로폰(20)들의 음향감지부가 전방을 향하게 배치되는 전방몸체(10)와, 기판(substrate, 30)에 고정된 상태에서 음향감지부가 상기 전방몸체(10)에 노출되는 상기 MEMS 마이크로폰(20)들과, 상기 MEMS 마이크로폰(20)들이 장착되는 기판(30)과, 상기 전방몸체(10)의 렌즈홀을 통하여 촬영렌즈(41)가 노출되는 영상촬영부(40)와, 상기 전방몸체(10)의 후면측에 상기 기판(30)이 위치된 상태에서 상기 기판(30)의 후측과 영상촬영부(40)의 후측을 감싸는 후방몸체(50); 을 포함하여 구성되고, 상기 MEMS 마이크로폰(20)들은 반경방향으로 직선 또는 곡선 또는 나선 형상으로 확장되는 2 ~ 30개의 날개부(W)를 형성하며, 하나의 상기 날개부(W)에 2 ~ 50개의 MEMS 마이크로폰(20)들이 이격되어 배열되고, 상기 전방몸체(10)의 변두리 또는 후방몸체(50)에 고정된 상태에서 후방으로 돌출되는 손잡이부(60)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 음향 카메라를 개시한다.
본 발명은 공장, 장치 등 산업현장 감지를 위해 설치된 기존의 CCTV 시스템을 그대로 활용하면서 음향 영상(음향 정보를 시각화한 이미지) 중첩 기능을 추가하여 관리자의 선택에 따라 시각적(광학적) 보안 감시 기능뿐 아니라, 서버의 모니터가 음향 카메라 기능까지 수행할 수 있게 하는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 있어서,
주간 또는 야간에 실영상을 촬상하여 촬상 영역의 광학 영상을 생성, 전송하는 CCTV 카메라(100)과;
상기 폐쇄회로 털레비젼(100)의 영상 신호를 서버(600)와 영상중첩부(500)에 전송하는 전송부(200)와;
상기 CCTV(100) 촬영 영역을 음향센서(30)가 지향 하면서 음원 신호를 감지하는 음향 센서부(300)와;
상기 음향 센서부(300)의 신호를 연산처리장치(30)로 분석하여 음장 가시화 정보(A)를 생성하는 음향 처리부(400)와;
상기 CCTV(100)에 의해 생성된 광학 영상 이미지(I_1)와, 상기 음향 처리부(400)의 음장 가시화 정보(I)에 의해 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시키기 위한 코디네이션 작업을 수행하는 영상중첩부(500)와;
상기 영상중첩부(500)에서 제공되는, 광학 영상 이미지 및 음원 시각화 이미지의 중첩 영상을 실시간으로 표출하는 모니터(610)를 구비한 서버(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 경우 공장, 장치 등 산업현장 감지를 위해 설치된 기존의 CCTV 시스템을 그대로 활용하면서 음향 영상(음향 정보를 시각화한 이미지) 중첩 기능을 추가하여 관리자의 선택에 따라 시각적(광학적) 보안 감시 기능뿐 아니라, 서버의 모니터가 음향 카메라 기능까지 수행할 수 있게 하는 CCTV 연계형 음향 카메라 시스템을 제공할 수 있는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(CCTV 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송).
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(CCTV 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송, 열화상 카메라 추가)
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(부속 카메라 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송).
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(CCTV 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송), 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(CCTV 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송, 열화상 카메라 추가)이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(부속 카메라 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송)이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템은, CCTV 카메라(100)과 전송부(200)와 음향 센서부(300)와 음향 처리부(400)와 영상중첩부(500)와 모니터(610)를 구비한 서버(600)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에서, CCTV 카메라(100)은 주간 또는 야간에 실영상을 촬상하여 촬상 영역의 광학 영상을 생성, 전송한다.통상의 기술과 같이 CCTV 카메라(100)은 촬상을 위한 광학렌즈를 포함하는 촬상부와 시각적 영상 변환 수단을 포함하는 영상 처리부를 포함한다.
또한 영상신호를 전송부(200)으로 보내기 위해 유선 또는 무선 송신 수단을 포함한다. CCTV 카메라(100)은 주간 뿐 아니라 야간 촬영을 위한 별도의 렌즈를 구비하거나 영상 처리방법을 달리히여 주 야간 차별화를 통해 선명한 영상을 얻을수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전송부(200)는 폐쇄회로 털레비젼(100)의 영상 신호를 서버(600) 또는 영상중첩부(500)에 전송한다. 전송부(200)는 CCTV 영상을 서버(600)에 전송할뿐 아니라 영상중첩부(500)의 요청에 의해 영상중첩부(500)에 전송할 수 있도록 구성된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 센서부(300)는 CCTV(100) 촬영 영역을 음향센서(30)가 지향 하면서 음원 신호를 감지한다. 센서부(300)는 MEMS 마이크로폰 어레이(Microphone Array)이고 8 ~ 60 정도의 수량으로 랜덤하게 또는 일정 패턴(나선형, 레베데브)을 갖도록 형성될 수 있다. 신호의 생성은 아날로그 또는 디지털 형식일 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 음향 처리부(400)는 음향 센서부(300)의 신호를 연산처리장치(30)로 분석하여 음장 가시화 정보(A)를 생성한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 영상중첩부(500)는 CCTV(100)에 의해 생성된 광학 영상 이미지(I_1)와, 상기 음향 처리부(400)의 음장 가시화 정보(I)에 의해 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시키기 위한 코디네이션 작업을 수행한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 서버(600)는 영상중첩부(500)에서 제공되는, 광학 영상 이미지 및 음원 시각화 이미지의 중첩 영상을 실시간으로 표출하는 모니터(610)를 구비한다. 본 발명의 시스템은 영상중첩부(500)에 연결된 메모리부(700)를 더 포함하여 중첩 영상, CCTV 영상, 및 음향 데이터 등을 저장할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상중첩부(500)는 도 2의 1안과 같이, CCTV 카메라(100)는 영상 처리 후 생성된 광학 영상 이미지(I_1)를 영상중첩부(500)에 부속된 수신부(530)를 향하여 전송한다. 영상중첩부(500)는 광학 영상 이미지(I_1)와 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시킨 중첩 영상을 생성한 후 영상중첩부(500)에 부속된 송신부(510)를 전송부(200)로 전송한다. 전송부(200)는 CCTV 카메라(100)의 영상신호 전송 라인(기 설치 장치)을 통해 중첩 이미지를 서버(600)로 전송할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상중첩부(500)는 도 2의 2안과 같이, CCTV 카메라(100)로부터 생성된 광학 영상 이미지(I_1)를 영상중첩부(500)에 부속된 수신부(530)를 통하여 수신하고, 광학 영상 이미지(I_1)와 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시킨 중첩 영상을 생성한 후 영상중첩부(500)에 부속된 송신부(510)를 전송부(200)로 재전송한다. 전송부(200)는 CCTV 카메라(100)의 영상신호 전송 라인(기 설치 장치)을 통해 중첩 이미지를 서버(600)로 전송할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에서, CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 있어서, 음향 센서부(300)에서 감지된 음향 신호들을 샘플링 주파수(Sampling Frequency, fs)로 신호(xn)들을 취득하기 위한 전자회로가 기판상에 실장된 데이터 습득부(Data Acquistion Board, 350)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에서, CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 있어서, 음향 처리부(400)는, 센서 좌표와 가상평면 좌표를 이용하여 센서 어레이를 구성하는 각 음향센서(30)들과 가상평면 지점간 거리들을 연산하는 지연 거리 연산한다.
또한, 지연 거리들을 이용하여 상기 음향 신호(xn)들에 각각 시간 지연 보정을 적용하고 이들을 합산하여 가상 평면 지점들의 음원값(rnk)들을 생성하고, 생성된 음원값(rnk)들의 빔 파워 레벨(z, Beam Power Level)들을 연산하여 음원 시각화 이미지(I_2)를 생성하는, 컴퓨터 프로그램을 내장하여 실행한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에서, CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 있어서, 영상중첩부(500)는, 가상 평면 지점들의 음원값(rnk)들의 빔 파워 레벨(z)들로부터 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 센서 어레이(Sensor Array)가 향하고 있는 방향의 CCTV 카메라(100)의 광학 영상 이미지(I_1)와 함께 서버(600)의 모니터(610)에 오버레이(Over Lay)하여 시각적으로 표출한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템은 음향 중첩 뿐 아니라 열화상 중첩을 위하여 열화상 카메라(900)을 더 구비할 수 있다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 발명의 제2 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템(CCTV 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송, 열화상 카메라 추가)에 잇어서, 영상중첩부(500)는, CCTV 카메라(100)에 의해 촬상된 센서 어레이(10, Array)가 향하고 있는 방향의 광학 영상 이미지(I_1)와, 음향 처리부(400)가 생성한 음향 정보를 시각화한 음원 시각화 이미지(I_2)와, 열화상 카메라(90)에 의해 촬영된 온도 시각화 이미지(I_3) 중에서 선택된 적어도 2가지 또는 3가지 모두의 위치 좌표를 일치시키는 작업을 진행한다. 서버(600)는 관리자의 선택에 따라 광학 영상 이미지(I_1), 음원 시각화 이미지(I_2), 및 온도 시각화 이미지(I_3) 중에서 선택된 적어도 2가지, 또는 3가지 모두를 중첩하여 상기 모니터(610) 상에 함께 오버레이(Over Lay)하여 표출한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템 전체 구성도(부속 카메라 영상 중첩 - 기존 CCTV 시스템 전송)이다. 본 발명의 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템은, 주간 또는 야간에 실영상을 촬상하여 촬상 영역의 광학 영상을 전송부(200)에 생성, 전송하는 CCTV 카메라(100)과, 상기 폐쇄회로 털레비젼(100)의 영상 신호 및 영상중첩부(500)에서 제공되는 중첩 영상을 서버(600)에 전송하는 전송부(200)를 포함한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, CCTV(100) 촬영 영역을 음향센서(30)가 지향하면서 음원 신호를 감지하는 음향 센서부(300)와, 음향 센서부(300)의 신호를 연산처리장치(30)로 분석하여 음장 가시화 정보(A)를 생성하는 음향 처리부(400)와, 음향 센서부(300)가 향하고 감지하는 방향의 광영상을 촬상하기 위한 부속 광학렌즈(800) 및 부속 영상 처리부를 더 포함한다. 또한, 영상중첩부(500)는 부속 광학렌즈(800)를 통해 생성된 광학 영상 이미지(I_4)와, 상기 음향 처리부(400)의 음장 가시화 정보(I)에 의해 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시키기 위한 코디네이션 작업을 수행하고 중첩 영상을 생성한 후 전송부(200)에 전송한다. 서버(600)는 전송부(200)를 통하여 제공되는 광학 영상 이미지 및 음원 시각화 이미지의 중첩 영상을 실시간으로 표출하는 모니터(610)를 구비한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
100 : 폐쇄회로 털레비젼
200 : 전송부
300 : 음향 센서부
400 : 음향 처리부
500 : 영상중첩부
600 : 서버
610 : 모니터
700 : 메모리부
800 : 부속 광학렌즈
900 : 열화상 카메라

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. CCTV 연계형 음향 시각화 시스템에 있어서,
    주간 또는 야간에 실영상을 촬상하여 촬상 영역의 광학 영상을 생성, 전송하는 CCTV 카메라(100)과;
    상기 CCTV 카메라(100)의 영상 신호 및 영상중첩부(500)에서 제공되는 중첩 영상을 서버(600) 또는 영상중첩부(500)에 전송하는 전송부(200)와;
    상기 CCTV(100) 촬영 영역을 음향센서(30)가 지향하면서 음원 신호를 감지하는 음향 센서부(300)와;
    상기 음향 센서부(300)의 신호를 연산처리장치(30)로 분석하여 음장 가시화 정보(A)를 생성하는 음향 처리부(400)와;
    상기 CCTV(100)에 의해 생성된 광학 영상 이미지(I_1)와, 상기 음향 처리부(400)의 음장 가시화 정보(I)에 의해 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시키기 위한 코디네이션 작업을 수행하는 영상중첩부(500)와;
    상기 영상중첩부(500)에서 제공되는, 광학 영상 이미지 및 음원 시각화 이미지의 중첩 영상을 실시간으로 표출하는 모니터(610)를 구비한 서버(600);을 포함하되,

    상기 영상중첩부(500)는,
    CCTV 카메라(100)로부터 생성된 광학 영상 이미지(I_1)를 영상중첩부(500)에 부속된 수신부(530)를 통하여 수신하고, 광학 영상 이미지(I_1)와 음원 시각화 이미지(I_2)를 중첩시킨 중첩 영상을 생성한 후 영상중첩부(500)에 부속된 송신부(510)를 통해 전송부(200)로 재전송하고,
    전송부(200)는 CCTV 카메라(100)의 영상신호 전송 라인(기 설치 장치)을 통해 중첩 이미지를 서버(600)로 전송하고,

    상기 영상중첩부(500)는,
    상기 CCTV 카메라(100)에 의해 촬상된 센서 어레이(10, Array)가 향하고 있는 방향의 광학 영상 이미지(I_1)와,
    상기 음향 처리부(400)가 생성한 음향 정보를 시각화한 음원 시각화 이미지(I_2)와,
    열화상 카메라(900)에 의해 촬영된 온도 시각화 이미지(I_3) 중에서 선택된 적어도 2가지 또는 3가지 모두의 위치 좌표를 일치시키는 작업을 진행하고,
    상기 서버(600)는 관리자의 선택에 따라
    광학 영상 이미지(I_1), 음원 시각화 이미지(I_2), 및 온도 시각화 이미지(I_3) 중에서 선택된 적어도 2가지, 또는 3가지 모두를 중첩하여 상기 모니터(610) 상에 함께 오버레이(Over Lay)하여 표출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 음향 센서부(300)에서 감지된 음향 신호들을 샘플링 주파수(Sampling Frequency, fs)로 신호(xn)들을 취득하기 위한 전자회로가 기판상에 실장된 데이터 습득부(Data Acquistion Board);를 더 포함하여 구성되고,

    상기 음향 처리부(400)는,
    센서 좌표와 가상평면 좌표를 이용하여 센서 어레이를 구성하는 각 음향센서들과 가상평면 지점간 거리들을 연산하는 지연 거리 연산하고,
    상기 지연 거리들을 이용하여 상기 음향 신호(xn)들에 각각 시간 지연 보정을 적용하고 이들을 합산하여 가상 평면 지점들의 음원값(rnk)들을 생성하고,
    상기 생성된 음원값(rnk)들의 빔 파워 레벨(z, Beam Power Level)들을 연산하여 음원 시각화 이미지(I_2)를 생성하는,
    컴퓨터 프로그램을 내장하여 실행하는 것을 특징으로 하는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상중첩부(500)는,
    가상 평면 지점들의 음원값들의 빔 파워 레벨(z)들로부터 생성된 음원 시각화 이미지(I_2)를 센서 어레이(Sensor Array)가 향하고 있는 방향의 CCTV 카메라(100)의 광학 영상 이미지(I_1)와 함께 오버레이(Over Lay)한 중첩 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 CCTV 연계형 음향 시각화 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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KR1020190121327A KR102210041B1 (ko) 2019-10-01 2019-10-01 Cctv 연계형 음향 시각화 시스템

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