KR20030061513A - 무인 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인 감시 시스템 혹은 보안 시스템에 관한 것으로 특히, 감시용 카메라가 취득되는 영상의 변동분에 대응하는 움직임 벡터에 의해 피사체를 추적하며 매우 다양한 저장매체에 감시영역에 대한 영상 데이터를 저장하는 경우 상술한 바와 같은 추적 내용의 변동분에 대응하여 영상 데이터를 저장하고 재생시에는 이를 결합하여 영상을 재생함으로써 데이터의 저장 용량을 감축하고 실제적인 피사체를 감시할 수 있도록 하기 위한 무인 감시 시스템에 관한 것이다.

Description

무인 감시 시스템{An unmanned a monitor a system}

본 발명은 무인 감시 시스템 혹은 보안 시스템에 관한 것으로 특히, 감시용 카메라가 취득되는 영상의 변동분에 대응하는 움직임 벡터에 의해 피사체를 추적하며 매우 다양한 저장매체에 감시영역에 대한 영상 데이터를 저장하는 경우 상술한 바와 같은 추적 내용의 변동분에 대응하여 영상 데이터를 저장하고 재생시에는 이를 결합하여 영상을 재생함으로써 데이터의 저장 용량을 감축하고 실제적인 피사체를 감시할 수 있도록 하기 위한 무인 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 무인 감시 시스템 혹은 보안 시스템은 은행, 관공서 등등의 각종 건물의 경비, 보안을 위해서 그리고 더 나아가 개인의 재산과 생명을 지키기 위해서 보안, 경비를 필요로 하는 장소를 촬영하여 직접 사람이 가지 않고서도 그 장소의 보안, 경비를 편리하게 할 수 있는 시스템이다.

이러한 시스템의 가장 큰 특징은 감시용 카메라를 통해 보안 혹은 감시를 수행하고자 하는 일정 영역을 지속적으로 관찰하며 해당 영상을 독취하고 이를 저장하거나 혹은 위급 상황의 발생 여부를 판단하여 경고하는 것에 그 특징이 있다.

이러한 특징을 이루는 감시 카메라는 출입구의 현관에 설치하여 출입문을 개방하지 않고 출입자 유무 및 출입자의 신원을 확인하는 단순 관측카메라에서부터 은행, 대형 판매소, 교도소, 기업, 공공 기관 등의 폐쇄 카메라와 자동차 속도 위반 단속, 주차 위반 단속, 교통량 통제 등을 위한 교통용 카메라에 이르기까지 그 적용 대상과 기능이 날로 확장되어 가고 있는 데, 특히, 자동제어와 영상 인식 및 3 차원 컴퓨터 비젼과 관련된 기술 발전의 가속화에 힙입어 비주기적으로 등장하는 피사체를 자동적으로 추적하여 촬상한 후, 피사체를 인식하여 그에 대한 정보를 제공하며, 피사체에 대한 통제력까지도 구비할 수 있는 지능적인 감시 카메라의 등장이 예견되고 있다.

감시 카메라는 그 명칭에서 의미하는 바와 같이, 용도상 감시용으로 분류될 뿐이며, 광의적으로 볼 때, 촬상 원리와 기본적인 기능은 광전 변환을 통해 광학상을 전기적인 신호 형태로 변환하여 이미지 센서 상에 촬상하는 광전 변환 카메라의 범주에 포함됨에 따라 대표적인 광전 변환 카메라인 비디오 카메라, 방송용 RGB 카메라 등과 동일한 촬상 원리로 동작하며 대다수의 기능을 공유한다.

화각 및 설치 위치가 고정된 기종, 화각은 가변적이지만 설치 위치는 고정된 기종, 기 설정된 이동 경로를 따라 이동하며 가변적인 화각을 갖는 기종 등 다양한 종류가 있으며, 성능 및 기능에 대한 사용자의 요구도 점차 높아짐에 따라 소형·경량화 ·저소비 전력화와 더불어 고성능화 및 다기능화가 추구되고 있다.

즉, 감시 카메라의 기능성을 향상시키기 위해 영상의 색온도 보정을 통해 색의 균형을 조정하여 주는 자동 화이트 밸런스(Auto White Balance; AWB) 기능과 자동으로 카메라의 초점을 맞춰주는 자동 초점 조절(Auto Focusing; AF) 기능 등으로 대표되는 자동화 기능을 채택하고 있음은 물론이고, 특히, 기후나 일조 변화, 감시 대상의 동적 변화에 의해 초래되는 촬영 조건의 변화에 적응하여 대응할 수 있도록 적응성을 부여하는 기능들을 용도에 따라 선택적으로 채택하여 사용한다.

이와 관련한 선출원으로는 대한 민국 특허 공보 출원 번호 90-20717 이동 감시 카메라 장치, 대한 민국 특허 공보 출원번호 90-18774 촬영 시스템용 자동 추적 장치, 대한 민국 특허 공보 출원 번호 91-11623 캠코더의 피사체 자동 추적 장치등을 들 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 감시용 카메라의 제어 기술의 발전과 더불어 촬상되어진 영상을 저장하는 기술 역시 데이터 처리기술의 발전에 힘입어 가일층 발전하게 되었는데, 공지된 비디오 압축 시스템은 압축 처리의 두 기본 형태로서 공간 및 임시 처리 방식을 포함한다.

상술한 공간 처리방식은 압축 알고리즘에 따라 비디오 신호의 특정 프렘임내에서 화상 엘리먼트를 변환시켜서 정보를 압축하여, 프레임의 재생에 필요한 정보의 양을 감소시킨다. 대조적으로, 임시 처리방식은 정보가 시간에 따라 변화되는 방식을 고려한다.

따라서, 프레임에서 프레임으로 발생하는 화상의 변화를 고려하여 프레임의 재생에 필요한 정보의 양을 감소시킨다. 이들 변화는 생성된 움직임 벡터에 반영되어 비디오 프레임의 실제 내용 대신 전송된다. 공간 및 임시 처리의 구현에 대한 설명은 MPEG 압축 추천 ISO/IEC 1172-2(본 명세서에선 MPEG 표준으로 참조됨)에서 찾을 수 있다.

MPEG 표준은 공지된 여러 비디오 처리 표준중의 하나이다.

따라서, 종래의 MPEG 인코더는 특정 프레임의 정보에 대한 양자화를 조절함으로써 메모리를 보존하기 위해 공간 처리 정도가 변경될 수 있게 한다. 이러한 인코더는 프레임에서 프레임으로의 화상의 움직임을 검출하고 임시 처리 정도를 조정(즉 움직임 벡터를 조절)하는 기능을 가진다.

비디오 카메라에 의해 모니터링되는 화면내에서, 움직임은 피사체의 이동(예를 들어, 사람이 카메라의 시계영역을 지나감), 또는 카메라에 기인한(즉, 카메라의 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱에 기인한) 움직임의 결과로서 발생할 수 있다. 화상이 움직일 때, 움직임 정보는 움직임 벡터를 생성하기 위해 추출되어야만 한다.

움직임 정보를 전달하기 위해 임시 처리를 수행하는 종래 기술의 시스템(예를 들어 MPEG-유형 압축을 사용하는 시스템)은 비교적 큰 메모리 공간 및 연산 능력을 필요로 한다.

상술한 바와 같이 취득되어진 영상 데이터를 저장하는데 있어서는 상당한 크기의 저장 용량을 구비하고 있어야만 하므로, 어느 하나의 저장 매체를 특정하지 아니하고, 사용자가 사용하고 싶어하거나 또는 필요로 하는 저장매체를 선택적으로 이용할 수 있으며, 또한 카메라가 피사체를 추적하도록 하고 이에 따른 추적 방식에 대응하여 발생되는 데이터를 해당 저장매체에 저장 기록하는 기술의 개발이 필요하게 되었다.

상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 무인 감시 시스템 혹은 보안 시스템에 관한 것으로 특히, 감시용 카메라가 취득되는 영상의 변동분에 대응하는 움직임 벡터에 의해 피사체를 추적하며 매우 다양한 저장매체에 감시영역에 대한 영상 데이터를 저장하는 경우 상술한 바와 같은 추적 내용의 변동분에 대응하여 영상 데이터를 저장하고 재생시에는 이를 결합하여 영상을 재생함으로써 데이터의 저장 용량을 감축하고 실제적인 피사체를 감시할 수 있도록 하기 위한 무인 감시 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무인 감시 시스템의 블록 구성 예시도

도 2는 도 1에 도시되어 있는 무인 감시 시스템을 구현하기 위한 일 실시예

도 3은 도 1에 도시되어 있는 무인 감시 시스템을 구현하기 위한 또 다른 일 실시예

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인 감시 시스템의 특징은, 렌즈를 포함하며, 광학상을 광전 변환을 통해 전기적인 영상 신호로 촬상하여 다수의 비디오 이미지를 포함하는 비디오 신호를 발생시키는 카메라와; 상기 카메라를 통해 취득되어진 상기 영상 신호를 소정 화면단위 시간 동안 지연시킨 이전 영상 신호와 현 시점에 입력되는 상기 영상 신호간의 차영상 신호를 검출시켜 움직임 벡터를 생성하는 영상신호 처리부와; 임의의 조건에서 상기 카메라를 통해 취득되어진 초기 영상화면 및 상기 영상신호 처리부에서 검출되는 차영상 신호를 기준으로 비디오 신호에 대한 압축 처리 정도를 달성하여 압축된 비디오 신호를 발생시키는 압축 수단과; 상기 영상신호 처리부에서 생성되는 움직임 벡터를 기준으로 상기 카메라를 구동시켜 피사체를 추적하는 카메라 구동 제어 수단; 및 조절 지시 신호에 응답하여 압축 처리 정도를 변경시키는 지시를 압축 수단에 출력하는 프로세서를 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인 감시 시스템의 부가적인 특징은, 상기 압축수단에 의해 생성되는 영상 압축 데이터를 저장하는 저장매체로 DVD-RW 플레이어, CD-RW 플레이어, VTR 혹은 VCR 등등의 영상 저장 수단을 통한 저장매체를 사용하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인 감시 시스템의 다른 부가적인 특징은, 상기 압축 수단을 통해 발생되는 비디오 신호를 저장하는 저장수단에서 임의의 조건에서 저장된 데이터를 엑세스(access)하여 임의의 초기화면과 이후의 차영상 신호를 기준으로 비디오 영상을 복원하는 복원수단을 더 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱명확하게 될 것이다.

우선, 본 발명에 적용되는 기술적 사상을 간략히 살펴보면, 본 발명은 비디오 데이터의 압축을 위해 필요한 연산 및 메모리 과부담을 감소시키기 위해 카메라에 기인한 움직임에 의해 야기된 비디오 화상의 움직임에 대한 공지된 정보의 사용에 주안점을 둔다.

즉, 본 발명은 카메라가 피사체를 추적하는 가운데, 발생되는 데이터를 기준으로 촬상되는 영상을 저장하고 이를 추후 복원시 역처리에 따라 복원함으로써 저장 매체의 소비량을 감소시키고자 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템의 블록 구성 예시도로서, 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.

첨부한 도 2는 첨부한 도 1에 도시되어 있지 않은 비디오 카메라 장치(1)와 영상처리 중앙처리부(참조번호 미부여)를 묶어 도시한 예시도로써, A/D 색 공간 변환기(20) 및 팬-틸트-줌('PTZ') 유닛(18)을 갖는 팬-틸트-줌 비디오 카메라(10)와, 사용자 입력(32)을 갖는 제어 패널(30)과, 제어 해석기(40)(관련 메모리를 갖는 적절히 프로그래밍된 마이크로프로세서) 및 압축 유닛(50)으로 이루어진다.

상기 카메라(10)는 색 공간 변환기(20)에 공급되는 비디오 신호(19)(화상엘리먼트를 포함하는 비디오 이미지로 이루어지는)를 생성하고, 이것은 출력단(52)에서 디지털 크로미넌스 및 루미넌스신호(Cr, Cb 및 Y)를 출력한다.

또한, 상기 카메라(10)는 포커스 제어 매커니즘(14) 및 줌 제어 매커니즘(16)을 갖는 줌 렌즈(12)를 갖는다.

상기 PTZ 매커니즘(18)은 제어 패널(30)에서 입력된 명령으로 카메라(10)를 팬(pan), 틸트(tilt) 및 줌(zoom) 동작이 될 수 있게 한다. 제어 패널(30) 및 제어 해석기(40)는 바람직하게 Florida Deerfield Beach 소재의 Sernsormatic Electronics Corp.의 'Touch-tracker'로부터 이용 가능한 단일 마이크로프로세서에 기초한 유닛에 포함될 수 있다.

또한, 결합된 렌즈 및 PTZ 유닛(18)과 색 공간 변환기(20)와 함께 카메라(10)는 바람직하게 Sernsormatic Electronics Corp.의 'Speed-Dome'으로 이용 가능한 일체로 된 자급식 형태의 '돔'에 포함된다.

상기 압축 유닛(50)은 압축 알고리즘 바람직하게는 MPEG 표준에서 설명된 공지된 MPEG 시스템을 구현하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 통상적인 비디오 압축 유닛이다. MPEG 표준은 압축 처리(공간 및 임시 처리를 포함하는) 정도를 달성하는 시스템을 설명한다.

압축 처리 정도가 변화될 수 있는 시스템이 사용될 수 있다. 예를 들어, 압축 필터 길이를 조절하고, 압축 필터 계수 및 압축 필터 유형을 조절함으로써 공간 압축정도가 변화되는 압축 필터(소정 필터 길이 및 형태와 계수를 갖는)를 갖는 공지된 시스템이 사용될 수 있고 이 시스템은 압축 유닛(50)과 등가인 것으로 여겨질 수 있다. 비디오 압축 하드웨어 및 소프트웨어는 당업자에게 공지되어 있으므로, 본 발명과 밀접한 관계가 있는 면에 대해서만 설명한다.

또한, 압축 유닛(50)은 디지털화된 크로미넌스 신호(Cr,Cb) 및 루미넌스 신호(Y)를 수신하는 색 공간 변환기(20)의 출력단(52)에 연결된 입력(53)을 갖는데, 상기 출력단(54)에서 제어 해석기(40)에 의해 산출된 움직임 벡터를 수신하는 입력(55)을 갖는다.

이들 움직임 벡터의 생성 및 목적은 아래에서 설명된다. 압축 유닛(50)의 입력(57)은 제어 해석기(40)의 출력(56)으로부터 공간 압축 처리 정도에 대한 명령을 수신하고, 상세한 사항은 아래에서 설명된다. 압축 유닛(50)은 통신채널을 통해 전송하기 위해 압축된 비디오 신호를 출력하는 출력단(58)을 갖는다.

바람직한 압축 유닛(50)의 기본 성분은 감산기(60), 이산 여현 변환 유닛(62), 양자화기(64), 가변길이코더(66), 디-퀀타이저(68), 역 이산 여현 변환 유닛(70), 합산 포인트(72) 및 화상 저장 예측기(74)이다.

양자화기(64)는 이산 여현 변환유닛(62)에 의해 공급된 이산 여현 변환된 신호를 양자화한다. 양자화기(64)가 공급된 신호에 대한 공간 압축 처리를 달성하는 정도는 변수(variable)이다. 양자화 달성 결과에서, 양자화기(64)는 각각이 상이한 공간 압축 처리 정도를 생기게 하는 적어도 두 개의 양자화 매트릭스를 갖는다.

입력(57)을 통하여 레지스터(65)에 변수를 기입하는 것은 양자화 매트릭스주의 하나가 선택되어지게 한다. 이들 성분은 당업자에게 공지되어 있고, 전부 MPEG 매뉴얼에 상세히 설명되어 있다.

상기한 바와 같이, 기타 압축 시스템과 MPEG 표준은 공간 및 임시 압축 처리인 두 모드를 포함한다. 공간 압축 처리 모드에서, 압축 유닛(50)은 비디오카메라(10)에 의해 생성된 비디오 프레임내에 정보를 압축한다. 각각의 비디오 프레임은 대량 화상 엘리먼트로 이루어진 이미지를 운반한다. 임시 압축 처리 모드에서, 움직임 벡터는 일 프레임으로부터 다른 프레임으로 화상의 변화를 설명하도록 생성된다. 움직임 벡터는 따라서 비디오 프레임에 의해 운반되는 이미지의 움직임에 대한 지시를 나타낸다.

카메라(10)가 정지되어 있을 때, 카메라(10)가 생성하는 비디오 신호의 프레임으로부터 프레임의 차이는 카메라(10)가 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱일 때 보다 덜 크다. 더욱이, 사람의 눈은 카메라(10)가 움직일 때보다 카메라(10)가 정지되어 있을 때 화상 세부사항을 더욱 잘 구별할 수 있다. 그러므로, 압축 동작은 카메라(10)가 움직일 때보다 카메라(10)가 정지되어 있을 때 각각의 프레임 내에서 더욱 많은 화상 세부사항을 전달할 수 있어야 한다.

즉, 카메라(10)가 정지되어있을 때 공간 압축 처리 정도는 반드시 낮아야 한다. 본 명세서에 설명된 바람직한 처리 시스템의 경우에, 이것은 낮은 양자화 정도에 대응한다.

카메라(10)가 움직이거나 주밍 또는 포커싱중일 때, 신호가 정확히 재생되어지도록 하기 위해, 압축동작은 반드시 화상이 변화하는 것에 따라 더욱 많은 정보를 전달해야 한다. 이것은 카메라(10)가 정지되어 있을 때 보다 더욱 큰 대역폭을 필요로 한다. 공간 압축 처리 정도의 증가(즉 공간 양자화의 증가)는 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱에 응답하여 임시 압축처리(즉 움직임 벡터의 생성)를 위한 대역폭의 제한을 없앤다.

그러나, 이것은 압축신호가 재생되었을 때 덜 상세하게 나타나는 결과로 된다. 그럼에도 불구하고, 사람의 눈은 정지되어있는 물체 보다 움직이는 물체에 대해 덜 민감하기 때문에 허용 가능한 해결책이다.

카메라(10)가 정지되어 있을 때, 포커싱되고 렌즈(12)는 주밍되지 않으며, 제어 해석기(40)는 임시 압축 처리를 수행하지 않는다(즉, 움직임 벡터를 산출하지 않는다). 공간 압축 처리 정도는 낮다. 즉, 낮은 양자화를 제공하는 양자화 매트릭스는 레지스터(65)에 적절한 값을 기입하므로써 선택된다. 이것은 출력단(58)에서 압축된 신호로 전달되는 것에 대한 상세한 정도를 나타내는 결과가 된다.

입력단(53)으로 압축 유닛(50)에 공급된 출력단(52)에서의 비디오 신호는 제어 해석기(40)에 의해 설정된 공간 압축 처리정도를 이용하여 MPEG 알고리즘에 따라 압축되고 출력단(58)에서 압축된 비디오 신호로서 이용 가능하다. 이 신호는 통신채널을 통한 전송을 위해 또는 저장 디바이스로의 전송을 위해 멀티플렉서(80)에 의해 출력단(82)으로 통과된다.

제어 패널(30), 제어 해석기(40) 및 PTZ 유닛(18)은 카메라 제어 시스템을 이룬다. 사용자가 사용자 입력으로 카메라를 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱하도록 명령하면, 제어 패널(30)은 출력단(31)에서 제어 신호를 산출한다. 이것은 입력단(41)에서 제어 해석기(40)에 공급된다. 이에 응답하여, 제어 해석기(40)는 카메라가 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱하도록 PTZ 유닛(18)의 입력단(43)에 공급된 조절 지시 신호를 출력단(42)에서 발생한다.

상기 조절 지시 신호에 응답하여, 제어 해석기(40)는 일련의 움직임 벡터를생성한다. 움직임 벡터는 카메라(10)에 의해 생성된 화상이 사용자로부터 수신된 명령에 의해 변화되는 법을 설명한다. 움직임 벡터는 MPEG 표준에 의해 지시된 포맷으로 출력되어, 임시 압축 처리를 달성한다. 움직임 벡터는 제어 해석기(40)의 메모리의 조사 테이블에 저장된다.

따라서, 임의의 특정 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱 정도에 대해, 조사 테이블에는 특정 움직임 벡터 집합이 있다. 조합된 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱을 지시하는 벡터는 서로에 대해 특정 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱 정도와 연관된 각각의 벡터를 곱하여 획득된다. 움직임벡터는 멀티플렉서(80)에 공급되어 공간 압축의 결과로서 산출된 압축된 신호와 멀티플렉싱된다.

카메라 제어 시스템이 카메라(10)를 조절(패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱)되어지게 할 때, 제어 해석기(40)는 공간 압축처리 정도를 증가시키기 위해 압축 유닛에 명령을 출력한다. 바람직한 실시예에서, 제어 해석기(40)는 적절한 값이 레지스터(65)에 기입되어지도록 함으로써 자신의 양자화를 고레벨로 조절하기 위해 고 공간 압축 처리 정도를 산출하는 양자화 매트릭스를 선택하도록 양자화기(64)를 명령한다.

패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱이 증가 또는 감소함에 따라, 제어해석기(40)는 적절한 비율로 공간 압축 처리 정도를 감소 또는 증가시키기 위해 압축 유닛(40)에 명령을 출력한다. 따라서, 카메라가 자신의 주변부에 대해 이동되거나 또는 주밍 또는 포커싱될 때, 압축동작은 각각의 프레임의 상세사항 (공간 압축 처리)보다는 화상에서의 프레임에서 프레임으로의 변화(임시 압축 처리)에 대해 주안을 둔다.

패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱이 멈춰졌을 때, 제어 해석기(40)는 움직임 벡터 산출을 그친다. 이것은 또한 공간 압축처리 정도가 적절한 저레벨로 조절되어 지게 한다.

설명된 시스템은 또한 압축 처리 정도가 비디오 카메라에 좌우되어 변화되는 것을 허용한다. 이것은 카메라가 패닝, 틸팅, 주밍 또는 포커싱인지의 여부에 대한 사전 지식에 기초하여 공간 및 임시 처리 정도간의 트레이드오프를 허용한다.

이 시스템은 공간 압축 처리 정도가 MPEG-유형 압축 처리 시스템의 양자화를 조절함으로써 변화되는 시스템을 참조하여 설명되었다.

또한, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 경우와는 다르게 본 발명을 구현할 수 있는데, 그 예는 첨부한 도 3에 도시되어 있는 예와 같다.

도 3은 본 발명에 따른 감시 카메라의 피사체 자동 감지 촬상 장치의 일 실시예를 도시한 전체 블록도로써, 광학상을 집광하는 렌즈부(100)와, 렌즈부(100)를 통해 입사된 광학상을 광전 변환을 통해 촬상하는 이미지 센서(110)와, 이미지 센서(110)의 출력 신호를 입력받아 자동 이득 제어(AGC), 감마 보정(γ correction), 상호 이중 샘플링(Correlation Double Sampling; CDS) 등과 같은 전처리를 수행하는 전처리부(120)와, 전처리부(120)로부터 출력되는 영상 신호를 필드 메모리 상에 저장한 이전 영상 신호와 현 시점에 입력되는 영상 신호간의 차영상 신호를 구하고, 상기 차영상 신호의 화소값이 상대적으로 큰 영역을 순간 데이터 변화를 야기시키는 목적 피사체가 존재하는 목적 피사체 영역으로 감지하는 피사체감지부(200)와, 목적 피사체 영역을 기준으로 콘트라스트 비례 정보가 증가하도록 초점 조절을 수행하는 초점 조절부(300)와, 초점 조절을 수행한 후, 상기 목적 피사체 영역를 확대 촬상하기 위해 줌인하는 피사체 줌인부(500)와, 상기 피사체 감지부(200)가 목적 피사체 영역에 감지함에 따라 피사체 감지부(200)로부터 목적 피사체 영역에 대한 정보를 입력받아 초점 조절을 수행하고 줌인(zoom-in)하여 피사체를 확대 촬상하도록 상기 초점 조절부(300) 및 상기 피사체 줌인부(500)를 제어하는 감시 촬상 제어부(400)로 구성된다.

여기서, 상기 피사체 감지부(200)는 전처리부(120)로부터 출력되는 영상 신호를 입력받아 한 필드 동안 저장하여 이전 영상 신호를 발생하는 필드 메모리(210)와, 상기 이전 영상 신호와 현 시점에 입력되는 영상 신호를 감산한 후, 절대값을 취하여 차영상 신호를 산출하는 차영상 산출부(220)와, 상기 차영상 신호의 화소값이 상대적으로 큰 영역을 순간 데이터변화를 야기시키는 목적 피사체가 존재하는 목적 피사체 영역으로 설정하는 피사체 영역 설정부(230)로 구성된다.

상기 초점 조절부(300)는 상기 영상 신호를 입력받아 대역 통과 필터링에 의해 대역 통과 필터링된 대역 신호를 출력하는 대역 필터링부(310)와, 초점 조절을 위한 초점 조절 렌즈 이동 수단인 초점 조절 렌즈 이동 모터를 구동하는 초점 조절모터 구동부(330)와, 상기 대역 신호의 이득이 증가하도록 초점 조절 모터 구동부(330)를 제어하는 초점 조절 제어부(320)로 구성된다.

이때, 상기 대역 필터링부(310)는 상기 영상 신호를 제 1 기준 주파수에 대하여 저역 필터링하는 저역 필터링부(311)와, 상기 저역 필터링부(311)의 출력을제 1 기준 주파수보다 상대적으로 작은 제 2 기준 주파수에 대하여 고역 필터링하여 상기 영상 신호를 대역 필터링한 신호인 제 1 대역 신호를 출력하는 제 1 고역 필터링부(312)와, 상기 저주파 필터링부(311)의 출력을 제 1 기준 주파수보다 상대적으로 작고 제 2 기준 주파수보다는 큰 제 3 기준 주파수에 대하여 고역 필터링하여 상기 영상 신호를 대역 필터링한 신호인 제 2 대역 신호를 출력하는 제 2 고역 필터링부(313)로 구성되며, 상기제 1 기준 주파수는 200MHz이고, 상기 제 2 기준 주파수는 300KHz이며, 상기 제 3 기준 주파수는 850KHz인 것이 바람직하다.

또한, 상기 초점 조절 제어부(320)는 상기 제 1 대역 신호의 이득이 증가하도록 초점 조절 모터 구동부(330)를 제어함에 따라 초점 조절 렌즈 이동 모터의 이동 방향을 판단하는 제 1 초점 조절 제어부(321)와, 상기 제 2 대역 신호의 이득이 증가하도록 초점 조절 모터 구동부(330)를 제어함에 따라 정 초점 조절을 수행하는 제 2 초점 조절 제어부(322)로 구성된다.

그리고, 상기 피사체 줌인부(500)는 줌인을 위한 줌렌즈 이동 수단인 줌렌즈 이동 모터(미도시)를 구동하는 줌 모터 구동부(520)와, 상기 초점 조절부(200)가 초점 조절을 완료하면, 상기 목적 피사체 영역을 확대 촬상하기 위해 줌인하는 줌인제어부(510)로 구성된다.

따라서, 본 발명에 따른 도 1의 기술을 구현하는데 있어, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 기술을 사용하는 경우 참조번호 82로 지칭되는 신호를 저장함으로써 저장용량을 감소시킬 수 있으며, 첨부한 도 3에 도시되어 있는 기술을 사용하는 경우 참조번호 220으로 지칭되는 차영상 산출부에서 출력되는 영상을 저장하도록 하는 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 무인 감시 시스템을 제공하면 감시용 카메라가 취득되는 영상의 변동분에 대응하는 움직임 벡터에 의해 피사체를 추적하며 매우 다양한 저장매체에 감시영역에 대한 영상 데이터를 저장하는 경우 상술한 바와 같은 추적 내용의 변동분에 대응하여 영상 데이터를 저장하고 재생시에는 이를 결합하여 영상을 재생함으로써 데이터의 저장 용량을 감축하고 실제적인 피사체를 감시할 수 있다.

Claims (3)

1. 렌즈를 포함하며, 광학상을 광전 변환을 통해 전기적인 영상 신호로 촬상하여 다수의 비디오 이미지를 포함하는 비디오 신호를 발생시키는 카메라와;

   상기 카메라를 통해 취득되어진 상기 영상 신호를 소정 화면단위 시간 동안 지연시킨 이전 영상 신호와 현 시점에 입력되는 상기 영상 신호간의 차영상 신호를 검출시켜 움직임 벡터를 생성하는 영상신호 처리부와;

   임의의 조건에서 상기 카메라를 통해 취득되어진 초기 영상화면 및 상기 영상신호 처리부에서 검출되는 차영상 신호를 기준으로 비디오 신호에 대한 압축 처리 정도를 달성하여 압축된 비디오 신호를 발생시키는 압축 수단;

   상기 영상신호 처리부에서 생성되는 움직임 벡터를 기준으로 상기 카메라를 구동시켜 피사체를 추적하는 카메라 구동 제어 수단; 및

   조절 지시 신호에 응답하여 압축 처리 정도를 변경시키는 지시를, 압축 수단에 출력하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 감시 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압축수단에 의해 생성되는 영상 압축 데이터를 저장하는 저장매체로 DVD-RW 플레이어, CD-RW 플레이어, VTR 혹은 VCR 등등의 영상 저장 수단을 통한 저장매체를 사용하는 것을 특징으로 하는 무인 감시 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 압축 수단을 통해 발생되는 비디오 신호를 저장하는 저장수단에서 임의의 조건에서 저장된 데이터를 억세스하여 임의의 초기화면과 이 이후의 차영상 신호를 기준으로 비디오 영상을 복원하는 복원수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 감시 시스템.