KR102574342B1 - 수중 흡착생물의 고착을 방지하기 위한 cctv 카메라 시스템 - Google Patents

수중 흡착생물의 고착을 방지하기 위한 cctv 카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수중용 CCTV 카메라 시스템은, 수중에 설치되는 카메라(100)와, 상기 카메라와 연결되는 컨트롤러(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 카메라(100)는 UV-C 영역의 파장을 출사하는 UV-C LED(101)와, UV-A 영역의 파장을 출사하는 UV-A LED(102)와, 백색광 파장을 출사하는 White LED(103)와, 촬상 영역의 조도를 검출하는 CDS(104)와, 영상 이미지를 생성하는 촬상부(105)로 이루어지고, 상기 UV-C LED(101)와 UV-A LED(102)는 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 방지하기 위한 파장을 출사하고, 상기 White LED(103)는 CDS로부터 검출된 조도를 기초로 광량을 조절하도록 구성된다.

Description

수중 흡착생물의 고착을 방지하기 위한 CCTV 카메라 시스템{CCTV CAMERA SYSTEM FOR UNDERWATER}
본 발명은 수중용 CCTV 카메라 시스템에 관한 것으로서, 수중 생물이 카메라 하우징의 전면글라스에 부착되는 것을 방지하기 위한 수중용 CCTV 카메라 시스템에 관한 것이다.
카메라의 화질은 설치환경에 영향을 받는다. 지상에 설치되는 카메라의 경우, 카메라 하우징의 전면글라스에 먼지와 같은 이물질이 부착될 수 있고, 수중에 설치되는 카메라의 경우, 수중 생물이 전면글라스에 부착될 수 있다.
지상에 설치되는 카메라에는 와이퍼를 설치하여 전면글라스에 부착된 먼지를 제거할 수 있다 그러나, 수중 카메라에 와이퍼를 설치하게 되면, 전면글라스에 고착된 수중 생물에 의해 작동이 정상적으로 이루어질 수 없게 된다.
등록특허 제10-2355390호, 수중용 CCTV 카메라 등록특허 제10-2380791호, RGBW LED를 구비한 수중용 CCTV 카메라 장치 등록실용신안 제20-0392371호, 가두리 양식장 관리용 수중카메라 등록특허 제10-2218616호, 선박 선저검사용 수중 카메라 영상보정 시스템 및 방법
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 것을 방지할 수 있는 수중용 CCTV 카메라를 제공하려는 게 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 수중용 CCTV 카메라 시스템은, 수중에 설치되는 카메라(100)와, 상기 카메라와 연결되는 컨트롤러(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 카메라(100)는 UV-C 영역의 파장을 출사하는 UV-C LED(101)와, UV-A 영역의 파장을 출사하는 UV-A LED(102)와, 백색광 파장을 출사하는 White LED(103)와, 촬상 영역의 조도를 검출하는 CDS(104)와, 영상 이미지를 생성하는 촬상부(105)로 이루어지고, 상기 UV-C LED(101)와 UV-A LED(102)는 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 방지하기 위한 파장을 출사하고, 상기 White LED(103)는 CDS로부터 검출된 조도를 기초로 광량을 조절하도록 구성된다.
또한, 상기 UV-C LED(101)는 265nm~270nm 사이의 파장을 출사하며, 상기 UV-A LED(102)는 390nm~410nm 사이의 파장을 출사하고, 상기 UV-C LED(101)는 소정의 점등주기와 점등시간으로 구동되고, 상기 UV-A LED(102)는 상시 구동된다.
또한, 상기 White LED(103)는 검출된 촬상영역의 조도에 기초하여 점등 광량이 조절되도록 구성된다.
본 발명에 따른 컨트롤러(300)는 UV-C LED의 점멸주기를 제어하는 타이머(310)와, UV-A LED의 점등상태를 출력하는 인디케이터(320)와, UV-C LED, UV-A LED, White LED의 구동을 제어하는 제어부(330)와, 촬상된 영상 이미지를 저장하는 영상저장부(340)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 인디케이터(320)는 상기 구동되는 UV-A LED의 구동라인에 설치된다.
본 발명에 따르면 UV 광을 전면글라스에 조사함으로써, 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또 최적의 점등조건을 획득하고, 컨트롤러에 연결된 카메라들의 점등조건을 재설정하여 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수중용 CCTV 카메라 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성도이다.
도 5는 UV-A LED의 점등조건을 재설정하는 것을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 UV광 조절모듈의 동작순서를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착하는 것을 방지하기 위한 수중용 CCTV 카메라 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수중용 CCTV 카메라 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 카메라 시스템은 수중을 촬상하는 카메라(100)와, 상기 카메라와 연결되는 컨트롤러(300)로 이루어진다. 상기 카메라는 수중에 설치되고, 상기 컨트롤러는 지상에 설치될 수 있다. 상기 컨트롤러와 카메라는 케이블로 연결되며, 상기 케이블을 통해 영상 이미지와 제어 신호를 송수신할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 카메라의 사시도이다.
상기 카메라(100)는 수중에 설치되고, 수중의 촬상영역을 촬상한다. 상기 카메라는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 도 2를 참조하면, 카메라(100)는 서로 다른 파장을 출사하는 LED(101,102,103)와, 촬상영역의 조도를 검출하는 CDS(104)와, 영상 이미지를 생성하는 촬상부(105)를 포함한다.
상기 LED는 UV-C 영역의 파장을 출사하는 UV-C LED(101)와, UV-A 영역의 파장을 출사하는 UV-A LED(102)와, 백색광 파장을 출사하는 White LED(103)으로 이루어질 수 있다.
상기 UV-C LED(101)는 100nm~280nm 파장대의 광을 출사할 수 있고, 바람직하게는 265nm~270nm 사이의 파장을 출력할 수 있다. 상기 UV-A LED(102)는 320nm~410nm의 파장대의 광을 출사할 수 있고, 바람직하게는 390nm~410nm 사이의 파장을 출력할 수 있다. 상기 White LED(103)는 백색광을 출력할 수 있다.
도 3을 참조하면, 촬상부(105)의 주변 영역에 UV-C LED(101), UV-A LED(102), White LED(103), CDS(104)가 설치된다. 이들 구성들의 전측에 전면글라스(FGL)가 설치된다. 상기 전면글라스(FGL)는 UV-C LED(101), UV-A LED(102), White LED(103), CDS(104), 촬상부(105)를 담수 또는 해수로부터 보호한다.
한편, 전면글라스(FGL)에는 이끼, 해초, 따개비와 같은 수중 생물이 부착될 수 있다. 전면글라스에 수중생물이 부착되면, 촬상부는 선명한 영상 이미지를 얻을 수 없게 된다.
상기 UV-C LED로부터 출력되는 광은 살균효과를 가지지만, 인체에 유해한 영향을 준다. 때문에 UV-C LED는 상시 점등하지 않는 것이 바람직하다. 상기 UV-A로부터 출력되는 광은 생물조직 내에 존재하는 포피린(porphyrin)과 반응하여 살균효과를 나타낸다. 상기 UV-C LED(101)와 UV-A LED(102)로 출력되는 광은 수중생물이 전면글라스에 부착되는 것을 방지한다.
상기 CDS(Cadmiumsulfide)는 입사되는 광의 세기에 따라 변화되는 저항값을 출력한다. CDS는 촬상영역의 조도값을 검출한다. 여기서 검출된 조도값은 White LED의 밝기값을 결정하기 위한 제어값으로 사용된다.
상기 촬상부(105)는 영상 이미지를 생성한다. 생성된 영상은 케이블을 통해 컨트롤러로 전송된다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성도이다.
본 발명에 따른 컨트롤러(300)는 LED(101,102,103)의 동작을 제어하고, 촬상된 영상 이미지를 저장한다. 컨트롤러는 UV-C LED의 점멸주기를 제어하는 타이머(310)와, UV-A LED의 점등상태를 출력하는 인디케이터(320)와, UV-C LED, UV-A LED, White LED의 구동을 제어하는 제어부(330)와, 촬상된 영상 이미지를 저장하는 영상저장부(340)를 포함한다.
상기 타이머(310)는 UV-C 광의 점등 주기를 조절한다. UV-C 광은 피부암을 유발할 수 있는 파장을 갖는다. 때문에 UV-C 광은 제어부의 제어신호에 따라 소정의 점등주기와 점등시간을 갖는다. 상기 점등주기와 점등시간은 카메라 마다 다르게 설정될 수 있다.
한편, UV-A 광은 UV-C 광에 비해 상대적으로 낮은 인체유해성을 갖는다. 이러한 이유로, 상기 UV-C LED와 다르게 상기 UV-A LED는 상시 동작시킬 수 있다. 또 UV-A 광은 장시간 조사로 살균효과를 얻을 수 있다.
상기 인디케이터(320)는 상시 동작하는 UV-A LED의 구동라인에 설치된다. 인디케이터는 제어부의 LED의 구동상태를 나타낸다. 실시예로서, 상기 인디케이터는 RJ45 인디케이터일 수 있다. RJ45 인디케이터는 네트워크의 동작상태를 시각적으로 나타낼 수 있도록 하기 위하여, 동작에 대응하는 점등상태를 나타낸다.
상기 제어부(330)는 백색광 제어모듈(331)과, UV광 제어모듈(332)과, UV광 조절모듈(333)을 포함한다.
상기 백색광 제어모듈(331)은 검출된 촬상영역의 조도에 기초하여 White LED의 점등을 제어한다. 백색광 제어모듈은 미리 설정된 제1 조도와 제2 조도를 갖는다. 상기 제1 조도는 제2 조도 보다 높게 설정된다. 촬상영역의 조도가 미리 설정된 제1 조도 초과할 경우 White LED는 소등되고, 상기 제1 조도와 제2 조도 사이일 경우, White LED의 광량은 조절되며, 상기 제2 조도 미만일 경우, White LED는 최대출력 광량으로 점등된다. 상기 White LED의 제어는 PWM 제어일 수 있다.
상기 UV광 제어모듈(332)은 앞서 설명한 UV-C LED와 UV-A LED의 구동을 제어한다.
상기 UV광 조절모듈(333)은 컨트롤러에 연결된 적어도 2이상의 카메라의 점등조건을 조절한다. 상기 UV광 조절모듈은 적어도 2이상의 카메라가 컨트롤러에 연결되는 경우 활성화된다. 이와 달리, 상기 컨트롤러에 연결된 카메라가 하나일 경우 UV광 조절모듈은 활성화되지 않는다.
UV광 조절모듈은 소정의 기간주기로 카메라들의 화질을 비교하고, 카메라에 설정된 UV-C LED의 점등조건 즉, 점등시간과 점등주기를 조절한다. 이에 관한 구체적 동작은 도 5의 설명부분에서 후술한다.
상기 영상저장부(340)는 촬상된 영상 이미지를 저장한다. 상기 저장된 영상 이미지는 컨트롤러에 연결된 모니터를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 UV광 조절모듈의 동작순서를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 UV광 조절모듈의 동작방법은, 컨트롤러와 연결된 적어도 2이상의 카메라에 서로 다른 점등조건을 설정하는 단계(S100)와, 소정 기간후에 카메라로부터 촬상된 영상 이미지의 화질을 비교하고 최적의 점등조건을 획득하는 단계(S200)와, 상기 획득된 점등조건을 기초로 카메라들의 점등조건을 재설정하는 단계(S300)를 포함한다.
1. 컨트롤러와 연결된 적어도 2이상의 카메라에 서로 다른 점등조건을 설정하는 단계(S100);
컨트롤러에 적어도 2이상의 카메라들을 연결한다. 연결된 각각의 카메라들은 서로 다른 점등조건으로 설정된다.
상기 점등조건은 점등시간 또는 점등주기일 수 있다. 상기 점등주기는 1~2시간 주기로 설정될 수 있고, 각각의 카메라들에 설정되는 점등주기는 10분 단위일 수 있다. 예컨대, 제1 카메라에는 1시간이 설정되고, 제2 카메라에는 1시간 10분이 설정될 수 있다. 또, 상기 점등시간은 1~10분의 지속시간으로 설정될 수 있고, 각각의 카메라들에 설정되는 지속시간은 30초 단위일 수 있다. 예컨대, 제1 카메라에는 1분 지속시간이 설정되고, 제2 카메라에는 1분 30초의 지속시간이 설정될 수 있다. 본 발명에서는 점등시간을 우선하여 고정하고, 점등주기를 다르게 설정한다. 이후 최적의 조건으로 점등시간을 변화하는 방식을 채택할 수 있다.
2. 소정 기간후에 카메라로부터 촬상된 영상 이미지의 화질을 비교하고 최적의 점등조건을 획득하는 단계(S200);
수중에 카메라들을 설치하고, 소정의 기간 이후에 촬상된 영상 화질을 비교한다. 비교결과, 최적의 점등조건을 획득한다. 짧은 주기와 긴 점등시간의 조건으로 수중생물의 부착율을 충분히 낮게 할 수 있으나, 물의 흐름과 수중생물의 종류에 따라 글라스에 부착되는 비율은 포화상태(saturation status)를 나타낸다. 본 발명에 따른 최적의 점등조건은 수중생물의 부착포화상태를 검출하고, 이를 최적의 점등조건으로 획득한다.
3. 상기 획득된 점등조건을 기초로 카메라들의 점등조건을 재설정하는 단계(S300);
상기 획득된 점등조건을 기초로 점등조건을 재설정한다. 도 5는 UV-A LED의 점등조건의 재설정하는 것을 나타낸 것인데, 도 5(a)는 최초 점등조건이고, 도 5(b)는 재설정 점등조건이다. 도 5(b)에서 보는 바와 같이, 획득된 점등조건이 1시간 30분 주기인 경우, 1시간30분을 기준으로 주기간격을 줄여 재설정한다. 예컨대 5개의 카메라가 설치된 경우, 각각의 카메라는 1시간 30분을 기준으로 2분30초 단위로 재설정될 수 있다.
본 발명에 따르면 UV 광을 전면글라스에 조사함으로써, 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또 최적의 점등조건을 획득하고, 컨트롤러에 연결된 카메라들의 점등조건을 재설정하여 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100 : 카메라
101 : UV-C LED
102 : UV-A LED
103 : White LED
104 : CDS
105 : 촬상부
300 : 컨트롤러
310 : 타이머
320 : 인디케이터
330 : 제어부
331 : 백색광 제어모듈
332 : UV광 제어모듈
333 : UV광 조절모듈
340 : 영상 저장부
FGL : 전면글라스

Claims (5)

  1. 수중에 설치되는 카메라(100)와, 상기 카메라와 연결되는 컨트롤러(300)를 포함하여 이루어지고,
    상기 카메라(100)에는 UV-C 영역의 파장을 출사하는 UV-C LED(101)와, UV-A 영역의 파장을 출사하는 UV-A LED(102)와, 백색광 파장을 출사하는 White LED(103)와, 촬상 영역의 조도를 검출하는 CDS(104)와, 영상 이미지를 생성하는 촬상부(105)가 설치되고,
    상기 UV-C LED(101)와 UV-A LED(102)는 수중 생물이 카메라의 전면글라스에 부착되는 방지하기 위한 파장을 출사하고, 상기 UV-C LED(101)는 소정의 점등주기와 점등시간으로 구동되고, 상기 UV-A LED(102)는 상시 구동되며,
    상기 White LED(103)는 CDS로부터 검출된 촬상영역의 조도를 기초로 광량을 조절하도록 구성되고,
    상기 컨트롤러(300)는 UV-C LED의 점멸주기를 제어하는 타이머(310)와, UV-C LED, UV-A LED, White LED의 구동을 제어하는 제어부(330)와, 촬상된 영상 이미지를 저장하는 영상저장부(340)를 포함하여 이루어지고,
    상기 컨트롤러(300)에는 적어도 2이상의 카메라가 연결되고, 상기 카메라들에 설치된 UV-A LED는 서로 다른 UV-A LED 광의 점등시간조건으로 설정된 후, 소정 기간 후에 카메라로부터 촬상된 화질 비교를 통해 점등시간조건을 획득한 다음, 상기 획득된 점등조건으로 카메라들의 UV-A LED 광의 점등조건을 재설정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수중용 CCTV 카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러(300)는 UV-A LED의 점등상태를 출력하는 인디케이터(320)를 더욱 포함하여 구성되고,
    상기 인디케이터(320)는 상기 구동되는 UV-A LED의 구동라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 수중용 CCTV 카메라 시스템.
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Citations (7)

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등록특허 제10-2380791호, RGBW LED를 구비한 수중용 CCTV 카메라 장치

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