KR20000016631A - 감시 시스템 및 선택적 영역 모션 검출 방법 - Google Patents

감시 시스템 및 선택적 영역 모션 검출 방법 Download PDF

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예니퍼 엘. 란달
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 팬/틸트/줌 카메라를 갖고 마스크할 수 있는 모션 검출이 이루어지는 보안 시스템에 관한 것이다. P/T/Z 카메라의 선택된 시계에서, 마스크는 모션 검출로부터 선택된 시계 내의 선택된 부영역들을 마스크하기 위해 생성된다. 선택된 시계에 대해 생성된 마스크는 메모리에 세이브된다. 세이브된 마스크는 P/T/Z 카메라가 세이브된 마스크에 대응하는 시계에 재배치될 때마다 회수되어 모션 검출기에 재인가될 수 있다. 각각의 선택된 시계에 카메라를 재배치하는 데 요구되는 명령은 역시 세이브될 수 있다. 마스크 및 재배치 명령은 서로 관련됨으로써, 타겟 시계를 선택하는 것은 그러한 시계에 카메라를 배치시키는 명령 뿐만 아니라 이러한 시계에 인가될 마스크를 선택하는 것에 대응한다.

Description

감시 시스템 및 선택적 영역 모션 검출 방법
비디오 시스템은 보안 시스템 분야에서 잘 공지되어 있다. 전형적인 보안 시스템에서, 1개 이상의 비디오 카메라는 감시 하에 영역의 시계를 제공하도록 놓인다. 이들 비디오 카메라는 시각적인 영상을 전송에 적절한 전기 형태로 변환시킨다. 감시 영역 내에 함께 위치하거나 또는 그 영역에서 멀리 떨어진 제어국은 이들 카메라로부터 신호를 수신하여, 보안 평가 및 기록을 위해 콘솔(console)에 비디오 영상을 디스플레이한다. 전형적으로, 개인이 비디오 스크린 상의 카메라로부터 영상을 모니터(monitor)하고, 수신된 영상이 인정받지 않은 활성을 나타내는 경우 보안 조치를 개시한다. 종종 모니터하는 개인은(이하, 모니터) 다수의 카메라로부터 영상을 동시에 모니터할 책임이 있고, 이러한 공정을 보조할 수단이 제공된다.
자동화된 모션 검출 시스템은 미합중국 특허 제4,458,266호에 예시된 바와 같이, 카메라의 시계 내에서 활성의 존재 하에 모니터를 경보하기 위해 사용된다. 이들 모션 검출 시스템은 동일한 장면의 순차적인 전자 영상의 변화를 검출함으로써 작동한다. 장면의 변화는 그러한 장면으로부터 아이템(item)의 엔트리(entry) 또는 출구를 포함한다. 변화가 검출될 때, 보안 평가를 위해 경보가 모니터에 전해진다. 모니터는 경찰에게 통지하거나 또는 경고 신호를 활성화하는 등의 보안 조치의 개시를 경보가 요하는지 여부를 측정하기 위해, 이러한 카메라 또는 다른 카메라로부터 경보를 일으키는 영상뿐만 아니라 다른 영상의 일련의 장면을 관찰할 것이다. 이들 모니터 검출 시스템은 카메라와 함께 위치하거나, 또는 카메라와 멀리 떨어져 있을 수 있다. 이들 시스템은 종종 카메라 내에 함께 위치하며, 경보가 울린 경우에만 제어국에 타겟을 전송하도록 작동함으로써, 통신 대역폭 및 비용을 절감한다.
이들 모션 검출 시스템은 예를 들면, 업무 시간 후 사무실용 빌딩 또는 주차장에서 일어날 것으로 기대되는 활동이 거의 없거나 또는 전혀 없는 영역에서 매우 효과적이다. 모션 검출 시스템은 전송될 경보의 횟수가 모니터에 과중되기 때문에, 활동이 정상적으로 기대되는 보안 영역에서 효과적이지 못하다.
카메라의 시계 내에, 최소 활동이 일어날 것으로 기대되는 영역이 종종 존재하고, 다른 영역은 보다 큰 활동을 갖는다. 예를 들면, 은행에서, 누구나 카운터에서 활동을 기대할 수 있지만, 금고의 입구에서 최소 활동을 기대할른지도 모른다. 경보를 전송하거나, 또는 보다 서술적으로는 금고의 입구에서 발생된 활동을 매시간 모니터에 경고하는 것이 바람직하지만, 매시간 활동이 카운터에서 발생하지는 않는다. 제한된 시계를 갖는 별개의 카메라가 이러한 선택적 보안을 제공하기 위해 금고 입구의 시계에 제공될 수 있다. 카메라에 부착된 모션 검출기는 금고 근처에서의 활동의 모니터를 경고할 수 있다. 대안으로, 보다 넓은 시계의 수신된 영상의 섹션들이 미합중국 특허 제4,458,266호에 역시 개시된 바와 같이 모션 검출 시스템으로부터 고의적으로 배제될 수 있다. 영상의 일부의 이러한 고의적인 배제는 본 명세서에서 마스킹(masking)이라 칭한다. 은행 카운터 및 금고의 시계를 갖는 카메라는 은행 카운터를 마스크하는 모션 검출기를 사용할 수 있다. 모션 검출로부터 배제될 영역에 대응하는 비디오 영상의 화상 소자들(화소(pixel)들)은 캄캄해지거나 또는 마스크됨으로써, 이러한 영역 내의 후속하는 영상들은 비디오 카메라에 의해 보여지는 실제 활동과 무관하게 일정하게 유지된다. 유효한 비디오 영상의 선택적인 부분들의 이러한 마스킹 때문에, 마스크된 픽셀과 배제된 영역 간의 대응은 유지되어야 한다. 전형적으로, 마스크는 카메라의 고정된 시계 내에서 선택된 영역을 희미하게 하면서 초기에 배치될 때 생성된다. 보안된 영역의 재모델링(remodelling), 또는 카메라의 재배치 등의 환경의 변화는 변화된 시계에 대한 새로운 마스크의 생성을 요한다.
또한, 보안 시스템에서 일반적인 것은 조절할 수 있는 시계를 갖는 카메라이다. 이러한 보안 시스템은 상황을 보다 잘 평가하기 위해 모니터가 카메라의 시계를 조절할 수 있게 한다. 카메라 시계의 조절은 진부하게 팬(pan)(가로 방향의 조절), 틸트(tilt)(세로 방향으로 조절) 및 줌(zoom)(영상의 확대 조절)의 용어로 기재될 수 있다. 팬, 틸트 및 줌 카메라(이하, P/T/Z 카메라)에 대비하는 시스템들은 모션 검출 시스템과 호환될 수 없다. 모션 검출 시스템은 카메라의 이동에 의해 또는 카메라 시계 내의 이동에 의해 유발된 영상 변화 간에 구별되지 않기 때문에, 카메라 시계의 변화는 검출된 모션으로서 대부분의 모션 검출 시스템에 의해 검출될 것이다. 전통적인 P/T/Z 카메라 시스템은 팬/틸트/줌 이동에 앞서 모션 검출기를 디스에이블시키기 위해 모니터를 요하는 모션 검출 시스템을 장착한 경우, 이동이 완료될 때 모션 검출기를 다시 인에이블시킨다. 경험에 따르면 모니터는 통상적으로 잊고서 모션 검출기를 다시 인에이블시키지 않음으로써 보안 장치로서 이들의 효과를 방해하는 것으로 보였다.
P/T/Z 카메라 시스템은 팬/틸트/줌 이동 변화가 인스톨된 모션 검출 마스크와의 일치를 무효화시키면서 카메라 시계를 변화시키기 때문에 상기한 바와 같이 선택적인 영역 모션 검출과 더 호환적이지 못하다. 선택적인 영역 모션 검출을 위해, 카메라 시계의 조절은 모션 검출 마스크의 대응하는 조절을 요한다. 전형적으로, 이는 이와 같이 새로운 시계에 특이적인 새로운 마스크의 창출을 요한다. 새로운 마스크의 생성은 시간 소비 과정이기 때문에, 그리고 P/T/Z 카메라는 무한한 수의 가능한 시계를 갖기 때문에, 각각 상이한 마스크를 요하고, 선택적인 영역 모션 검출기 시스템은 좀처럼 P/T/Z 카메라를 사용하지 않는다.
카메라 시계의 변화에 대응하는 마스크의 자동화된 조절은 카메라 시계의 조절이 모션 검출 메카니즘으로 집적되지 않는 한 이루어질 수 있다. 관습적으로, 카메라가 조절됨에 따라 마스크의 연속적인 재연산(recomputation)은 수직 축 및 가로 축을 통한 각 회전의 견지에서 카메라 시계의 변화, 뿐만 아니라 렌즈 확대율의 변화에 대한 연속적인 인식을 요한다. 이러한 연산은 복잡한 좌표 변환 뿐만 아니라 그의 시계 파라메터에 연관된 카메라로부터 연속적인 피드백을 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 적어도 실용화한다면 매우 고가일 것이다.
본 발명은 보안 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 모션 검출을 위해 비디오 장비를 사용하는 보안 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 비디오 카메라의 시계(field of view)에서 선택된 영역의 모션 검출을 허용하는 시스템을 개시한다. 이러한 시스템은 이러한 시계와 연관된 기준의 소정 세트에 기초하여, 대체 시계에 대응하도록 모션 검출 마스크를 동적으로 및 자동으로 갱신하는 집적된 제어 시스템을 포함한다.
도 1A 및 도 1B는 모션 검출기를 갖는 비디오 보안 시스템을 도시하는 도면.
도 2A 및 도 2B는 대응하는 마스크 영상을 갖는 장면(scene)을 도시하는 도면.
도 3A 및 도 3B는 조절할 수 있는 시계를 갖는 비디오 카메라를 도시하는 도면.
도 4A 및 도 4B는 본 발명에 따라 조절할 수 있는 시계를 갖는 카메라 및 마스크할 수 있는 모션 검출기를 갖는 보안 시스템을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 보안 시스템을 위한 모니터 시스템을 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 복잡한 좌표 변환 기술을 요하지 않고, 종래의 팬/틸트/줌 기술을 사용하는 선택적인 영역 검출을 대비할 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 P/T/Z 카메라가 무한한 수의 시계를 갖더라도, 시계의 정선한 서브세트는 종종 감시 하에 전체 영역의 보안을 위해 제공되기에 충분하다는 관찰을 전제로 한다. 또한, P/T/Z 카메라는 팬, 틸트 또는 줌 조절의 연속적인 활성화에 의해 연속적으로 변할 수 있지만, 카메라는 모션 검출이 이용될 때 전형적으로 정지된다.
본 발명에 따라, 각각의 정선된 정지된 시계에서, 이러한 시계에 대응하는 마스크 영상은 모션 검출기의 마스크로 다운로드될 수 있다. 각각 정선한 시계에 대응하는 마스크 세트는 모니터 스테이션에서 기억되거나, 또는 연산되고, 필요할 경우 다운로드된다. 각각의 특정 마스크 영상을 창출하기 위한 임의의 처리 및 모든 처리는 카메라가 이동할 때 실시간으로 수행될 필요가 없을 뿐만 아니라 각각의 P/T/Z 카메라 이동 후 수행될 필요가 없다. 특정 시계에 대응하는 마스크의 로딩을 대비함으로써, 모션 검출기는 최소 가능 출력을 갖고, 따라서 최소 비용을 갖는 것일 수 있다. 이 시스템의 유효성 및 비용은 단지 마스크가 요하는 선택 시계의 수효에 의해 결정될 것이다. 바람직한 실시예에서, 각각 소정의 마스크를 갖는 소정의 시계의 고정된 세트는 시스템이 전개될 때, 및 그후에 환경이 변화함에 따라, 모니터 스테이션에서 생성되고 저장된다. 모니터는 단지 타겟 시계의 소정의 마스크를 이용하여 선택적 영역 모션 검출에 효과적인 타겟 시계로서 이들 소정의 시계들 중의 하나를 선택할 필요가 있다.
소정의 마스크의 선택, 또는 새로운 마스크의 연산은 마스크가 카메라의 특정 시계에 대응할 것을 여전히 요한다. 본 발명은 오늘날의 기술에 있어서, 카메라에 전송되는 명령과 카메라의 실제 물리적 이동 간에는 매우 큰 상관 관계가 있다는 관찰을 추가의 전제로 한다. 즉, 동일한 명령의 반복 또는 명령 세트는 카메라가 동일한 시계에 배치되게 할 것이다. 따라서, 카메라의 시계에 대응하는 배율 및 실제 배향각을 알 필요는 없고; 시계를 재생성하는 데 필요한 명령을 알면 충분하다. 명령과 실제 카메라 시계 간에 강한 상관 관계 및 반복성이 있기 때문에, 본 발명에 따른 시스템은 시계를 생성하거나 또는 재생성하는 데 필요한 강한 명령에 의해 특정 시계에 대한 특정 마스크의 상관 관계를 설정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 모니터는 콘솔 위에 보이는 바의 목적하는 시계를 생성하기 위해 카메라를 조절하는 데 적절한 명령을 실행할 것이다. 이러한 특정 시계는 주어진 독특한 식별자 또는 어드레스일 것이다. 이러한 시계를 재생하기 위해 카메라를 이동시키고자 실행된 명령은 이러한 시계와 관련된 명령으로서 기억될 것이다. 이어서, 모니터는 모니터 검출로부터 배제하기 위해 선택된 영역을 식별할 것이고; 대응하는 마스크는 이러한 시계와 연관된 마스크 영상으로서 기억될 것이다. 모니터는 추가의 유일하게 식별할 수 있는 시계에 대한 상기 시퀀스를 반복할 것이다. 이후, 식별된 특정 시계를 갖고, 각각의 시계와 연관된 마스크 영상 및 기억된 카메라 배치 명령을 가짐으로써, 모니터는 단지 바람직한 시계"로 진행하는" 시스템을 명령할 필요가 있다. 이러한 "시계로 진행하는" 명령에 반응하여, 시스템은 이러한 시계를 생성하기 위해 카메라를 조절하는 기억된 명령을 전송하고, 이어서 이러한 시계와 연관된 마스크를 다운로드할 것이다. 이러한 실시예에서, 좌표 변환이 수행되지 않고, 카메라 시계 파라메터 자체는 필요치 않음으로써, 종래의 저 단가 카메라 및 모션 검출기의 사용을 허용하는 점에 주의하자.
또 다른 실시예에서, 모션 검출은 카메라가 움직이는 동안 자동으로 디스에이블될 수 있고, 카메라가 새로운 시계로 배치되고, 새로운 마스크가 로드될 때 자동으로 다시 인에이블될 수 있다.
이들 장점 및 기타 장점들은 하기 상세한 설명 및 도면과 관련하여 당업자들에게 매우 명백할 것이다.
도 1A 및 도 1B은 당업계에 공지된 바의 모션 검출기를 갖는 비디오 보안 시스템을 보여준다. 프레임 형태의 비디오 영상(101)은 카메라(110)에 의해 생성된다. 이들 영상은 카메라의 시계(112)를 대표한다. 시계는 카메라의 위치, 오리엔테이션 및 렌즈 구성에 의해 확립된다. 도 1A에서, 비디오 영상(101)은 모니터 스테이션(120) 및 모션 검출기(130)에 동시에 전송된다. 모션 검출기(130)는 현재 영상(136)을 조절기(139)의 조절 하에 이전 영상(137)과 비교한다. 비교 블록(138)은 현재 영상(136)이 이전 영상(137)실질적으로 상이할 때마다 경보 신호(131)를 낸다. 영상들 간의 차이는 예를 들면 상이한 값을 갖는 화상 소자들(화소들)의 수효에 의해 측정된다. 상이한 화소의 수효가 임계값을 초과하는 경우, 경보는 모니터 스테이션에 전송된다. 임계값을 사용함으로써 모션 검출기는 작은 동물이 카메라의 시계를 가로지를 때 유발되는 바의 작은 변화에 둔감해질 수 있다. 조절기(139)를 통해 비교한 후, 현재 영상(136)은 비디오 영상(101)의 다음 프레임의 수령에 대비하여 이전 영상(137)으로 된다.
모션 검출기(130)는 임의의 마스크 특징을 포함한다. 카메라 시계의 특정 영역이 경보를 요하지 않는 모션을 포함하는 것으로 기대되는 경우, 이들 영역은 모션 검출 공정으로부터 마스크되거나 또는 봉쇄될 수 있다. 예를 들면, 시계 보안 시스템은 공공 도로 또는 보도 등의 공중 도로로부터 인가되지 않은 영역 상으로의 엔트리를 검출하도록 설계될 수 있다. 카메라 시계 내의 공중 도로 부분은 도로에 대응하는 비디오 영상(101)의 화소들을 봉쇄함으로써 모션 검출기로부터 마스크될 수 있다. 이러한 봉쇄 또는 마스킹은 마스크 블록(135)에 의해 수행된다. 마스크는 현재 영상 블록(136)에 앞서 수신된 영상에 인가되기 때문에, 순차로 이전 영상이 되는 모든 현재 영상들은 마스크된 영역의 동일한 픽셀 표시, 전형적으로 모든 백색 영상 또는 모든 흑색 영상을 포함할 것이다. 마스크된 영역 내의 현재 영상과 이전 영상 간의 비교는 마스크된 영역에서 영상에 대한 실제 변화를 무시하고 항상 동일한 픽셀 값을 보여줄 것이다. 전형적인 시스템에서, 모니터 스테이션은 모든 모션을 보여주는 마스크되지 않은 완전한 영상을 수용하지만, 모니터는 마스크되지 않은 영역에서 제외된 모션에 경보하지 않음에 주의하자. 도 2A 및 도 2B는 엔트리 게이트에 관한 시계에 따라 배치된 카메라에 대해 생성될는지도 모를 전형적인 영상 및 마스크를 보여준다. 전형적인 시스템에서, 시스템이 설치될 때 생성된 마스크는 카메라가 이동하지 않는 한, 또는 관심 영역이 변경되지 않는 한 변화될 필요가 없다.
도 1B는 원격 모니터 스테이션을 갖는 보안 시스템을 보여준다. 영상(101) 및 경보(131)는 송신기(140) 및 수신기(150)를 통해 모니터(120)에 전해진다. 임의로, 송신기(140)는 모니터로부터 명령에 따라 또는 모션 검출기(131)로부터 가해진 경보 신호에 따라 비디오 영상(101)을 단지 전송하도록 설계될 수 있다. 전형적으로, 송신기는 1개 이상의 비디오 영상 버퍼를 함유할 수 있다. 경보 신호(131)에 의해 발신된 바의 모션 검출에 따라, 송신기는 보안 상태의 평가에 있어서 모니터에 조력하기 위해 이전 영상 및 후속 영상 뿐만 아니라 현재 비디오 영상을 전송할 것이다.
도 3A 및 도 3B는 동적 시계를 갖는 카메라를 포함하는 보안 시스템을 보여준다. 모터(360)는 카메라(110)의 오리엔테이션 및 렌즈 구성을 조절한다. 전형적으로, 3개의 모터가 제공된다. 팬 모터는 수평면에서 카메라 회전을 제공하고, 틸트 모터는 수직 평면에서 카메라 회전을 제공하고; 줌 모터는 렌즈 조절에 대비한다. 조절할 수 있는 시계(380)를 갖는 카메라는 전통적으로 팬/틸트/줌(P/T/Z) 카메라로서 칭해진다. 모터(360)는 모니터 스테이션(120)에 의해 전송된 카메라 배치 명령(311)에 반응하여 드라이버 장치(370)에 의해 활성화된다. 이러한 명령은 조이스틱(joystick), 마우스(mouse) 또는 키보드(keyboard) 등의 입력 장치(도시되지 않음)를 모니터가 사용함으로써 생성될 수 있다. 전형적으로, 명령은 단순히 업/다운(Up/Down), 라이트/레프트(Right/Left) 및 줌인/줌아웃(Zoomin/Zoomout)이다. 카메라 모션의 양은 기간, 특정 명령이 부과되는 시간에 의해 결정된다. 이러한 명령들은 결과의 카메라 오리엔테이션이 그의 이전 오리엔테이션에 비해 상대적일 수 있기 때문에 "상대적" 배치 명령이다. 임의로, 보다 정교한 드라이버(570)는 "X, Y, Z로 진행"(여기서, X는 각의 수평 배치이고, Y는 각의 수직 배치이며, Z는 배율이다) 등의 "절대적인" 배치 명령을 허용할 수 있다. 드라이버(370)는 단일 식별자(N)로서 이러한 X, Y, Z 파라메터들의 로컬 축적을 허용할 수 있으므로, "N으로 진행" 명령을 통해 카메라의 배치를 허용한다. 절대적인 배치 명령을 수신함에 따라, 드라이버는 그의 현재 오리엔테이션으로부터 명기된 오리엔테이션으로 이동하는 데 요구되는 적절한 상대 모션 이동을 결정할 것이다. 모터 및 카메라로부터 피드백(feedback)은 적절한 배치를 보장하기 위해 사용될 수도 있다. 보다 간단한 실시예에서, 카메라로부터 피드백은 단순히 비디오 영상(101)을 포함하고, 모니터는 목적하는 시계가 모니터 스테이션(120)에 보일 때까지 배치 명령(311)을 통해 적절한 평가를 행하게 된다. 이러한 실시예에서, 카메라의 실제 각의 오리엔테이션 또는 배율은 모니터 또는 모니터 스테이션에 알려져 있지 않다.
도 3B에는 동적 시계를 갖는 원격 조절된 카메라를 나타낸다. 트랜시버(transceiver)(340)는 모니터 스테이션과 카메라 위치 간에 비디오 영상(101) 및 카메라 배치 명령(311)을 전하기 위해 사용된다. 원격 구성에서, 카메라 시계의 조절은 모니터 스테이션으로부터 명령의 발포와 결과의 비디오 영상 간의 지연 시간 때문에 곤란해지게 된다. 통신 및 지연 시간을 최소화하기 위해, 수신기/드라이버(365)는 도 3a에서 블록(370)의 드라이버 가능 출력 외에 메모리 가능 출력을 갖는 것으로 보인다. 모니터 스테이션에서 조절을 통해, 일단 목적하는 시계가 실현되면, 수신기/드라이버(365)는 연관된 식별자에 따른 오리엔테이션을 기억하는 명령을 받을 수 있다. 이러한 방식으로, 소정의 시계 세트는 메모리(366)에서 예를 들면 "정문(front door)", "옆문(side door)" 및 "주차장(parking lot)" 등으로 기억될 수 있다. 이후, 모니터는 목적하는 시계의 식별자를 수신기/드라이버(365)에 단순히 전함으로써 시계를 하나씩 변화시킬 수 있다. 수신기/드라이버는 이러한 식별자와 연관된 오리엔테이션 파라메터를 회수하고, 이들 파라메터에 따라 카메라(110)를 재배향시키기 위해 모터(360)를 적절히 조절할 것이다. 이와 동일한 가능 출력은 모니터 스테이션(120)에 적절한 카메라 배치 명령을 기억시킴으로써 제공될 수 있다.
상기 논의한 바와 같이, 팬/틸트/줌 가능 출력은 카메라의 시계를 변경시키기 때문에, P/T/Z 카메라는 도 1A 및 도 1B에 묘사된 바의 마스크할 수 있는 모션 검출을 갖는 보안 시스템에 사용될 수 없다. 카메라의 각각의 이동은 마스크(133)가 변화될 필요가 있는 새로운 시계를 생성한다. 동적으로 변화하는 시계에 대응하는 동적으로 변화할 수 있는 마스크는 실제 보안 시스템의 비용 및 가격 제약 조건에서 달성할 수 있는 것들에서 훨씬 벗어난 좌표 변환 및 연산 가능 출력을 요할 것이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명에 따른 동적 시계 및 모션 검출 마스킹을 갖는 보안 시스템을 보여준다. 이해를 쉽게 하기 위해, 이 시스템은 도 4A에 나타낸 바와 같이 모니터 스테이션과 카메라 및 모션 검출기 간의 직접적인 접속을 참조하여 기재한다. 도 4B는 완료를 위해 원격 모니터 스테이션을 갖는 시스템을 보여준다. 이 시스템은 도 1A 및 3a에서와 유사한 기능을 갖는 소자들을 포함한다. 카메라(110)는 모니터 스테이션(420) 및 모션 검출기(430)에 비디오 영상(101)을 제공한다. 도 1A 및 도 1B로부터 구별되는 바와 같이, 모니터 스테이션(420)은 카메라 배치(450) 및 마스크(460)의 세트를 기억하는 능력을 포함한다. 본 발명에 따른 모션 검출기(430)는 그의 마스크(135) 내용을 대체하는 능력을 포함한다. 마스크 영상 신호(436)로 나타낸 바와 같이, 모니터 스테이션은 마스크(135)에 새로운 영상을 전송하여, 이전 마스크를 대체할 수 있다.
도 3A 및 도 3B에서와 같이, 도 4A 및 도 4B의 모니터 스테이션(420)은 드라이버(370)에 카메라 배치 명령(311)을 역시 전송한다. P/T/Z 카메라의 시계(112)는 모니터 스테이션으로부터 이들 카메라 배치 명령에 반응하여 모터 드라이버(370)에 의해 조절되는 모터(360)를 통해 조절될 수 있다. 본 발명에 따른 카메라 배치 명령은 도 3a 및 도 3B에서와 같이 조이스틱 이동 또는 메뉴 선택 등의 직접적인 명령으로부터 또는 이하 논의하게 되는 바의 배치(450) 세트로부터 유래할 수 있다.
도 5는 모니터 스테이션(420)에 관한 추가의 상세한 설명을 제공한다. 수단(510)은 모션 검출기로 다운로드될 수 있는 마스크를 생성하기 위해 제어 스테이션에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 마스크는 카메라로부터 수신된 비디오 영상(101)과 연관시켜 생성된다. 수단(520)은 카메라를 조절하기 위해 제공된다. 바람직한 실시예에서, 모니터는 목적하는 시계가 얻어질 때까지 카메라를 조절할 것이다. 이러한 시계에 의해 생성된 비디오 영상은 모니터에 디스플레이될 것이고, 모니터는 마스크될 이러한 시계의 영역을 선택할 것이다. 전형적으로, 이러한 마스킹은 마스크 오버레이를 생성하기 위해 예를 들면 마우스 또는 터치 스크린을 사용하여 비디오 영상의 세그먼트를 선택함으로써 수행될 것이다. 분명히, 이러한 마스크 오버레이는 보여지는 특정 영상에 특이적일 것이다.
어떤 시계를 선택하고, 이러한 시계에 대응하는 마스크를 생성하면, 사용자는 이러한 시계에 대응하는 카메라 위치 및 이러한 시계에 대응하는 마스크를 선택된 어드레스(540)에 기억시킬 수 있다. 어드레스(540)는 단순한 지수, 예를 들면 시계 1, 시계 2 등일 수 있지만, 정문, 주차장 등에 대해 보다 기술적이다.
이어서, 모니터는 상이한 시계를 생성하기 위해 카메라를 조절하고, 이러한 새로운 시계에 대응하는 마스크를 생성하고, 이러한 시계에 대응하는 카메라 위치 및 마스크를 다른 어드레스에 세이브시킬 수 있다. 각각의 세이브된 어드레스, 위치, 마스크 트리플릿은 어드레스 소자(541), 위치 소자(451) 및 마스크 소자(461)에 의해 나타낸 바와 같이 관련된 세트로서 세이브될 것이다. 도 5에서, 전형적으로 위치 및 마스크는 시계의 선택 세트에 대해 생성되고, 요구되는 바의 감시 영역을 커버할 것이다.
카메라 및 모션 검출기에 대한 위치 및 마스크의 세트를 생성하면, 시스템의 오퍼레이션은 간단하다. 모니터는 관심있는 어드레스를 단순히 선택한다. 이러한 선택에 반응하여, 모니터 스테이션은 선택된 시계로 카메라가 향하도록 대응하는 카메라 배치 명령을 전송하고, 선택된 시계로부터 영상의 섹션들을 적절한 마스크하기 위해 모션 검출기에 대응하는 마스크 영상을 전송한다. 모션 검출기 또는 모니터 섹션은 카메라 모션에 의해 전형적으로 유발되는 허위 경보를 방지하기 위해, 카메라 이동 중에 경보를 디스에이블시키고, 카메라가 이동을 중지하고 새로운 마스크가 로드될 때 경보를 다시 인에이블시키기 위해 제공된 수단일 수 있다.
선택된 시계 및 마스크의 생성은 순수한 순차 공정으로서 앞서 기재하였지만, 즉, 모든 시계에 대해 모든 마스크를 한정하고, 생성된 시계들 및 마스크들 중의 하나를 회수함으로써 보안 기능을 개시하지만, 생성된 시계가 보안 모드로 이용될 수 있기 전에 모든 시계가 생성될 필요는 없음이 명백하다. 바람직한 실시예에서, 선택된 시계 세트는 임의의 시점에서 변형되어, 모니터가 시계와 연관된 마스크를 변화시키고, 새로운 선택된 시계 및 마스크를 제한하거나, 또는 이미 한정된 선택된 시계 및 마스크를 제거할 수 있게 한다. 그 동안, 시스템은 예를 들면 경험 또는 변화 조건에 기초한 보안 요건에 알맞게 변화된다.
지금까지 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템은 모션 검출 마스킹에 따라, 동적 카메라 시계 가능 출력에 대비한다. 다른 실시예들은 당업계의 숙련자에게 명백할 것이고, 본 발명과 일관된다. 예를 들면, 모션을 검출하기 위한 영역의 선택은 영역들을 배제시키기보다는 오히려 관심있는 영역을 선택함으로써 수행될 수 있다.
상기 논의한 바와 같이, 카메라 배치 명령은 드라이버(370), 또는 수신기/드라이버(365)에 제공된 가능 출력에 따른 실제 P/T/Z 모터 이동 명령, 또는 "진행(go-to)" 명령일 수 있다.
마찬가지로, 본 발명과 일관된, 모션 검출기(430)는 마스크 세트의 저장을 위해 로컬 메모리를 함유할 수 있고, 모니터 스테이션은 단지 모션 검출기 사용 마스크(N)를 갖도록 "N 사용" 명령을 전송할 필요가 있다.
추가의 바람직한 실시예에서, 특정 시계에 대응하는 위치-마스크 쌍의 세트는 1일중 시각, 일주중 하루 등으로 추갈 어드레스될 수 있다. 즉, 모션이 특정 시간 동안에만 기대되는 시계와 연관된 영역이 존재할 수 있다. 예를 들면, 은행 카운터는 통상적인 업무 시간 동안 모션 검출을 위해 마스크될 수 있지만, 은행이 폐점될 때 마스크되지 못한다. 본 발명에 따라, 다중 마스크는 동일한 시계, 동일한 카메라 위치에 대응하여 한정될 수 있지만, 시간 등의 일부 다른 파라메터에 기초하여 상이한 어드레스를 갖는다. 마찬가지로, 본 발명과 일관되게, 마스킹 및 경보는 1일중 시각 또는 다른 파라메터들에 따라 직접적으로 또는 그에 의존하여, 독립적으로 인에이블되고 디스에이블될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 시계의 선택은 자동화될 수 있다. 예를 들면, 모니터 스테이션 조절기(580)는 보안을 유지하기 위해 시계의 세트 또는 서브세트를 통해 루틴한 단계로 프로그램될 수 있다. 이러한 프로그래밍은 1일중 시각 또는 기타 파라메터들에 의존하는 시계의 선택을 포함할 수 있다.
본 발명과 일관되는 도움이 특정 시계에 대응하는 마스크의 생성에 제공될 수 있다. 예를 들면, 모니터는 대응하는 마스크를 아직 갖지 않는 시계에 카메라를 배치할 수 있지만, 카메라의 위치는 대응하는 마스크를 갖는 2개의 위치 사이일 수 있다. 이 시스템은 경계 위치의 마스크를 개재함(interpolating)으로써 중간 위치에 대한 마스크를 생성하도록 프로그램될 수 있다. 이와 같이 개재된 마스크는 특정 마스크를 생성하기 위한 시작점으로써 또는 특정 마스크 대신에 사용될 마스크로서 중간 위치에 대응하는 디폴트 마스크로서 모니터에 제공될 수 있다. 개재되는 것 외에, 디폴트 마스크의 생성은 전문가 시스템, 패턴 인식, 기계적 학습, 또는 유사한 컴퓨터 조력의 사용을 통해 달성될 수 있다. 예를 들면, 현관이 1 시계로 마스크된 경우, 이 시스템은 마스크된 현관에 대한 유사한 패턴이 새로운 시계에서 존재하는지에 대하여 측정하기 위해 새로운 시계를 분석할 수 있다. 그러한 경우, 디폴트 마스크는 모니터의 수락에 적용되는 유사한 패턴에 대해 자동으로 생성될 수 있다. 따라서, 모니터는 여러 가지 장면에 공통적인 영역 또는 특징에 대해 생성된 마스크의 세부를 수용한다.
또한, 본 발명과 일관되는 마스크는 시계내의 실제 이동에 기초하여 생성 또는 변형될 수 있다. 대부분의 모션 검출 시스템은 모션이 검출되는 영상의 개별적인 부분들을 마크할 능력을 제공한다. 모니터가 이러한 이동을 무관한 것으로 인식하고, 그것이 반복적으로 발생하리라고 기대하는 경우, 모니터는 모션이 시계와 연관된 현재 마스크에 검출되는 영상의 부분들을 시스템에 부가하도록 명령할 수 있다. 예를 들면, 영상은 큰 나무를 포함하고, 잎들로서 모션 검출을 일으키는 그의 주변이 이동한다. 매 시간 마다 이러한 이동이 보고되고, 모니터는 마스크를 첨부할 수 있다. 결과적으로, 마스크는 트리의 주변 영상을 포함할 것이다. 이 시스템은 특대 마스크를 세이브하기 위한 수단을 역시 구비할 수 있다. 모션이 검출된 화소 뿐만아니라 이들 부분에 직접적으로 인접한 화소들은 새로운 또는 변형된 마스크로서 세이브될 수 있다.
또한, 디폴트 마스크는 변형된 시계에 대응하는 실제 좌표 변환에 기초하여 생성될 수 있다. 즉, 1개 이상의 시계에서 마스크된 영역들은 카메라에 비해 상대적으로 할당된 좌표일 수 있다. 새로운 마스크는 카메라가 가로지르는 각을 통해 마스크된 영역을 회전시키고, 카메라 줌의 변화에 상응하는 영역들을 확대 또는 축소시킴으로써 임의의 선택된 시계에서 생성될 수 있다. 이러한 변환된 마스크는 특정 마스크를 생성하기 위한 시작점으로서 또는 특정 마스크 대신에 사용될 마스크로서 인가될 수 있다.
또한, 실제 실사회 좌표는 마스크될 각각의 위치 및 실제 카메라의 위치에 대해 결정될 수 있다. 이러한 정보에 따라, 마스크는 각각의 선택된 카메라 시계에 대해 자동으로 연산될 수 있다. 상기한 바로부터 명백해지듯이, 특정 카메라 시계에 대응하는 마스크의 생성 수단은 이용할 수 있는 컴퓨터 자원 및 생성된 마스크의 가정된 정확도에 의해서만 제한된다.
본 발명에 일관되는 다중 카메라 및 모션 검출기는 동일한 모니터 스테이션에 의해 조절될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기억된 위치 및 마스크의 어드레스는 단지 기억된 위치 및 마스크를 인가하기 위해 특정 카메라에 의해 추가로 묘사될 필요가 있다.
또한, 본 발명과 일관되는 모션 검출 수단은 카메라 내에 또는 모니터 스테이션 내에 포함될 수 있다. 또한, 모션 검출 수단은 다중 카메라에 공통적일 수 있고, 단지 모션 검출 수단은 각각의 카메라에 대한 마스크들의 적절한 연합 및 그로부터 영상을 유지할 필요가 있다.
상기한 것들은 본 발명의 원리를 단지 예시하는 것이다. 따라서, 당업계의 숙련자들은 본 명세서에 명백히 기재하거나 또는 나타내지 않았지만, 본 발명의 원리를 실시하고, 따라서 본 발명의 정신 및 범위에 속하는 여러 가지 설비를 고안할 수 있음을 인식해야 할 것이다.

Claims (19)

  1. - 조절할 수 있는 시계를 갖는 비디오 카메라, 및
    - 비디오 카메라의 시계 내의 모션을 검출하기 위한 모션 검출기를 포함하고,
    상기 모션 검출기는,
    - 상기 모션 검출로부터 상기 비디오 카메라의 시계의 부분들을 마스킹하기 위한 마스크,
    - 상기 마스크에 마스크 영상을 로드하기 위한 수단, 및
    - 상기 카메라의 시계에 따라 상기 모션 검출기 마스크에 로드하기 위해, 타겟 마스크 영상 세트중에서 타겟 마스크 영상을 선택하기 위한 수단을 포함하는 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시스템은
    - 비디오 카메라를 가로축 둘레로 회전시키기 위한 팬 모터,
    - 비디오 카메라를 세로축 둘레로 회전시키기 위한 틸트 모터, 및
    - 비디오 카메라의 시계를 확대 및 축소하기 위한 줌 모터를 더 포함하는 감시 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시스템은
    - 1개 이상의 카메라 배치 명령을 통해 상기 카메라의 시계를 조절하기 위한 수단,
    - 비디오 카메라의 시계에 대응하는 카메라 배치 명령 세트를 메모리에 기억시키기 위한 수단,
    - 상기 메모리로부터 타겟 배치 명령 세트를 선택하기 위한 수단, 및
    - 상기 카메라의 시계를 조정하기 위해, 카메라에 타겟 배치 명령 세트를 전달하기 위한 수단을 더 포함하는 감시 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 시스템은
    - 타겟 시계 선택 수단을 추가로 포함하고,
    상기 타겟 배치 명령 세트 선택 수단 및 상기 타겟 마스크 영상 선택 수단이 모두 선택된 타겟 시계에 의존하는 감시 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    - 카메라의 시계에 대응하는 1개 이상의 타겟 마스크 영상을 생성하고 기억하기 위한 수단을 추가로 포함하는 감시 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    - 마스크 선택 파라메터에 의존하여 동일한 시계에 대응하는 마스크된 영상 중에서 선택하기 위한 수단을 추가로 포함하는 감시 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 마스크 선택 파라메터가 1일중 시각인 감시 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 마스크 선택 파라메터가 1주중의 하루인 감시 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 타겟 마스크 영상을 생성하는 수단이
    - 이전에 생성된 마스크 영상에 의존하여 마스크 영상을 생성하는 수단을 포함하는 감시 시스템.
  10. 제5항에 있어서, 상기 타겟 마스크 영상을 생성하는 수단이
    - 비디오 카메라의 시계 내에서 검출된 모션에 의존하여 마스크 영상을 생성하는 수단을 포함하는 감시 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 시스템은
    - 카메라의 조절할 수 있는 시계가 조절될 때 모션 검출기를 불활성화시키는 수단을 추가로 포함하는 감시 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 시스템은
    - 상기 마스크 영상의 로딩이 완료됨에 따라 상기 모션 검출기를 활성화시키는 수단을 추가로 포함하는 감시 시스템.
  13. - 시계를 생성하기 위해 카메라를 조절하는 단계;
    - 상기 시계에 대응하는 마스크 영상을 상기 로드할 수 있는 마스크에 로드하는 단계를 포함하는, 조절할 수 있는 시계를 갖는 카메라 및 로드할 수 있는 마스크를 갖는 모션 검출기를 이용하는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 카메라의 조절 단계가
    - 소정의 카메라 위치를 선택하는 단계,
    - 이와 같이 선택된 위치에 대응하는 카메라 배치 명령을 전하는 단계, 및
    - 상기 카메라 배치 명령에 따라 카메라를 조절하는 단계를 포함하는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 마스크의 로딩 단계가
    - 상기 시계에 대응하는 소정의 마스크 영상을 선택하는 단계,
    - 선택된 마스크 영상을 모션 검출기에 전하는 단계, 및
    - 선택된 마스크 영상을 로드할 수 있는 마스크에 로드하는 단계를 포함하는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 카메라의 조절 단계가
    - 소정의 카메라 위치를 선택하는 단계,
    - 이와 같이 선택된 위치에 대응하는 카메라 배치 명령을 전하는 단계, 및
    - 상기 카메라 배치 명령에 따라 카메라를 조절하는 단계를 포함하고, 상기 마스크의 로딩 단계가
    - 상기 시계에 대응하는 소정의 마스크 영상을 선택하는 단계,
    - 선택된 마스크 영상을 모션 검출기에 전하는 단계, 및
    - 선택된 마스크 영상을 로드할 수 있는 마스크에 로드하는 단계를 포함하는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 소정의 카메라 위치의 선택 단계 및 상기 소정의 마스크 영상의 선택 단계가
    - 상기 소정의 카메라 위치 및 소정의 마스크 영상이 모두 연관된 어드레스를 선택함으로써 수행되는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  18. - 상기 카메라의 적어도 하나의 시계에 대응하는 마스크를 생성하는 단계,
    - 상기 마스크를 기억시키는 단계,
    - 상기 시계를 생성하기 위해 카메라를 조절하는 단계, 및
    - 상기 시계에 대응하는 상기 마스크를 모션 검출기로 로드하는 단계를 포함하는, 조절할 수 있는 시계를 갖는 카메라 및 로드할 수 있는 마스크를 갖는 모션 검출기를 이용하는 선택적 영역 모션 검출 방법.
  19. - 카메라 시계 세트를 생산하기 위해 카메라를 조절하는 단계,
    - 각각의 상기 카메라의 시계에 화상 영상 마스크를 생성하는 단계,
    - 각각의 상기 카메라 시계와 연관시켜 상기 화상 영역 마스크를 기억시키는 단계,
    - 상기 기억된 카메라 파라메터 세트중의 하나에 따라 상기 카메라를 조절하는 단계,
    상기 시계에 대응하는 상기 기억된 화상 영역 마스크를 모션 검출기에 로드하는 단계,
    마스크된 화상 영역을 생성하기 위해 상기 마스크할 수 있는 화상 영역에 상기 마스크를 인가시키는 단계를 포함함으로써, 상기 모션 검출기에 의한 후속 모션 검출이 상기 마스크된 화상 영역 내에 모션을 포함하지 않는, 조절할 수 있는 시계를 갖는 카메라 및 로드할 수 있는 마스크를 갖는 모션 검출기를 이용하는, 선택적 영역 모션 검출 방법.
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