KR20050032357A

KR20050032357A - 주야간 감시용 카메라

Info

Publication number: KR20050032357A
Application number: KR1020030068397A
Authority: KR
Inventors: 전병준
Original assignee: 선광전자 주식회사
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-07

Abstract

본 발명은 주야간 감시용 카메라에 관한 것으로, 피사체로부터 상(像)을 맺게 하는 렌즈와, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 전기적인 신호로 전환해 주는 촬상소자(CCD)와, 상기 촬상소자로 부터 입력되는 신호를 일정하게 유지하기 위해 자동으로 이득을 제어하는 자동이득제어기(AGC: Automatic Gain Control)와, 상기 증폭 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리기(DSP)와, 상기 렌즈와 촬상소자 사이에 위치하여 주야간 영상획득시에 모드변환되는 광학필터와, 상기 광학필터의 모드 전환을 위해 구동되는 모터와, 상기 자동이득제어기로 부터 입력되는 광량을 판단하여 광학필터의 주간모드 또는 야간 모드 중에 어느 하나로 전환하도록 상기 모터에 제어신호를 인가하는 제어부로 구성되는 감시용 카메라에 있어서, 상기 감시용 카메라의 일측에 부착되어 외부에서 입사되는 적외선를 차단하는 적외선 차단 필터와; 상기 적외선 차단 필터를 통해 입사되는 빛의 광량(光量)을 측정하여 상기 제어부로 전송하여 상기 제어부가 주/야간 모드 선택을 위한 제어신호를 송출하도록 하는 센서;가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

주야간 감시용 카메라 {Day and Night Camera}

본 발명은 주야간 감시용 카메라에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 특히 야간에 적외선 파장이 입사되더라도 이를 차단하고 가시광선의 광량만을 체크하여 주야간 모드 전환하는 감시용 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 감시용 카메라의 경우에, 주야(晝夜)간 상태의 변화가 없이 낮에 사용하다가 야간이 되면 광량(光量)이 적어지므로 영상이 어두워지는 상태로 감시용 카메라를 사용하고 있다. 이때 전자적으로 카메라에 내장된 자동이득제어기(AGC Amp)를 이용하여 게인(GAIN) 즉, 영상 신호에 대한 증폭 정도를 크게하여 영상을 보는 것이 일반적인 기능이었다.

물론, 최근에는 도1에 도시한 바와 같이 피사체로부터 상(像)을 맺게 하는 렌즈(100)와, 상기 렌즈(100)를 통해 입사되는 빛을 전기적인 신호로 전환해 주는 촬상소자(CCD)(102)와, 상기 촬상소자(102)로 부터 입력되는 신호를 일정하게 유지하기 위해 자동으로 이득을 제어하는 자동이득제어기(AGC: Automatic Gain Control)(104)와, 상기 자동이득제어기(104)로 부터의 증폭 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리기(DSP)(106)와, 상기 렌즈(100)와 촬상소자(102) 사이에 위치하여 주야간 영상획득시에 모드변환되는 광학필터(108)와, 상기 광학필터(108)의 모드 전환을 위해 구동되는 모터(110)와, 상기 자동이득제어기(104)로 부터 입력되는 광량을 판단하여 광학필터(108)의 주간 또는 야간 상태의 모드로 전환하도록 상기 모터(110)에 제어신호를 인가하는 제어부(112)로 구성되는 주야간 감시용 카메라가 등장하였으나, 이는 주간에는 일반적인 카메라와 동일하게 동작하고, 야간에는 렌즈(100)와 촬상소자(102) 사이에 광학 필터(108)라는 광학적 적외선 차단 필터가 광량을 감소시키는 요인으로 작용 하는 점을 고려하여 야간에는 상기 광학필터(108)를 기계적으로 제거 하는 방식을 이용하여 야간에 사용시 광량을 늘려 영상의 밝기를 늘려 주는 방식을 사용하고 있다.

또한, 칼라 카메라의 영상을 흑백 영상으로 전환하여 광학 필터(108)가 삭제 되었을때 칼라 영상의 변화를 방지하고 칼라 노이즈도 제거하는 카메라를 시판하기에 이르렀다.

그런데, 이와같은 종래 카메라의 Day & Night 기능의 경우에는 통상 촬상소자(CCD)(102) 신호의 증폭 정도를 이용하여 광량의 대소를 판단하여 이와 관련된 주야간 파악을 함으로써 주야간 전환 기능을 구현하기 때문에, 야간에 적외선 광원이 유입될 경우에는 주간으로 파악되어 카메라가 주간 모드로 전환하게 되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 야간에 적외선 조명이 유입되더라도 적외선을 차단하고 가시광선의 광량만을 파악하여 주간인지 야간인지를 판단하여 주야간 모드 전환시의 문제점을 해결한 카메라를 제공하는데 있다.

상기 센서는 수광소자(CDS);인 것을 특징으로 한다.

상기 적외선 차단 필터는 적외선영역의 파장을 차단하고, 가시광선영역의 파장만을 투과하는 필터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

도2는 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 시스템 블럭도이고, 도4a는 종래 감시용 카메라의 반응 파장영역을 도시한 도면이고, 도4b는 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 반응 파장영역을 도시한 도면이다.

도2에 따르면, 본 발명에 따른 감시용 카메라(200)는 그 몸체를 이루는 하우징(202)의 전면부에 피사체의 영상을 획득하는 렌즈(100)가 형성되어 있고, 그 렌즈(100)의 우측 상단에는 적외선의 유입을 차단한 상태에서 가시광선만을 투과시키기 위한 적외선 차단필터(204)가 형성되어 있고, 하우징의 일측부에는 전원투입을 위한 전원스위치(206)가 구비되어 있다.

이와같은 감시용 카메라(200)는 다양한 용도로 실내, 복도, 주차장 등 여러 장소에서 설치되어 사용된다.

도2 내지 도3에 따르면, 본 발명에 따른 감시용 카메라(200)는 렌즈(100)와 광학필터(108), 촬상소자(CCD)(102), 자동이득제어기(104), 디지털 신호 처리기(106), 모터(110), 제어부(112), 적외선 차단필터(204), 수광소자(CDS)(208)로 구성된다.

이하, 각각의 구성요소를 좀 더 상세히 설명한다.

상기 렌즈(100)는 외부의 피사체로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상(像)을 맺히게 한다.

상기 렌즈(100)를 통해 입사되는 빛은 촬상소자(CCD: Charge Coupled Device)(102)에서 전기적인 신호로 전환된다.

이때, 상기 렌즈(100)와 촬상소자(102) 사이에는 주간 모드에서는 외부에서 입사되는 적외선 차단 필터로 전환되고, 야간 모드에서는 적외선을 통과시키도록 상기 적외선 차단 필터가 제거되는 광학필터(108)가 구비된다.

상기 촬상소자(102)를 통해 출력되는 신호는 자동이득제어기(AGC: Automatic Gain Control)(104)에서 주간 또는 야간 모드에 상관없이 항상 일정하게 신호의 크기를 유지하기 위해 자동으로 이득(Gain)을 보상 및 제어하게 된다.

상기 자동이득제어기(104)로 부터 출력되는 신호는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)(106)를 통해 아날로그 형태의 영상을 디지털 형태의 영상신호로 변환하게 된다.

상기 디지털 신호 처리기(106)를 통해 처리된 신호는 믹서(Mixer)(114)에서 믹싱되어 외부의 VCR(116) 등의 기록매체에 전송되어 저장된다.

상기 광학필터(108)의 주간 모드 또는 야간 모드로의 전환은 모터(110)의 구동을 통해 이루어지게 된다.

한편 상기 제어부(112)는 상기 자동이득제어기(104)로 부터 입력되는 광량을 판단하여 광학필터(108)의 주간 모드 또는 야간 모드로 전환하도록 상기 모터(110)에 제어신호를 인가한다.

이때, 감시용 카메라(200)의 전면 일측에 외부에서 입사되는 적외선를 차단하는 적외선 차단 필터(204)가 형성되어 있고, 상기 적외선 차단 필터(204)의 내측으로는 외부에서 상기 적외선 차단 필터(204)를 통해 입사되는 가시광선의 광량에 따라 내부 저항의 변화를 일으키고 그에 따른 변화된 신호를 상기 제어부(112)에 전송하는 센서인 수광소자(CDS)(208)가 구비되어 수광소자(208)로 부터 가시광선의 광량에 따른 조도변화에 따른 신호는 상기 제어부(112)에 입력되어, 적외선을 제외한 순수 가시광선의 광량에 의해 모드를 전환하거나 또는 현재 설정중인 모드의 유지여부를 판단하게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 동작과정을 설명한다.

본 발명에 따른 감시용 카메라(200)의 작동시에는 렌즈(100)를 영상을 획득하고 이는 광학필터(108)를 통해 촬상소자(CCD)(102)와 자동이득제어기(AGC)(104)를 통해 일정레벨의 신호로 조정되어 디지털 신호 처리부(106)에서 디지털 신호로 변환되어 외부로 전송해주게 된다.

이때, 감시용 카메라(200)의 하우징(202) 전면 우측 상단에는 적외선 차단 필터(204)가 형성되어 있고, 그 안쪽 하우징의 내부에는 센서인 수광소자(CDS)(208)가 구비되어 적외선을 배제하고 가시광선만의 광량을 측정하기 때문에 야간의 경우 적외선 조명이 유입되더라도, 야간의 적외선 조명 상태인지를 파악이 가능하여 주야간 전환시 발생되는 적외선 유입으로 인한 문제점을 해결한다.

좀더 구체적으로 설명하면, 주간 모드에서는 렌즈(100)를 통해 유입되는 영상에 의해 자동이득제어기(104)에서는 낮은 게인(GAIN) 상태를 유지하고, 야간 모드에 서는 자동이득제어기(104)에서 높은 게인(GAIN) 상태를 유지하므로 주간 상태에서 야간 상태로 전환을 하게 된다.

이와같은 야간 모드 상태에서, 외부 적외선 조명이 입사되면 통상의 카메라일 경우에는 렌즈(100)를 통해 입사되는 적외선에 의해 게인(GAIN)이 낮아져 그에 따라 제어부(112)에서 모터(110)를 구동하여 광학필터(108)를 구동하여 주간 모드로 전환하게 되는 문제점을 발생하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 감시용 카메라(200)를 이용하면 단순 게인(GAIN)만으로 주간 모드로 전환하지 않고 별도의 센서인 수광소자(208)를 이용하여 적외선이 차단된 가시광선의 광량만을 측정하게 된다.

이때, 야간 상태에서 적외선 조명이 입사될 경우에는 적외선 차단필터(204)에서 적외선이 차단되므로 수광소자(208)에는 다른 광량이 인지되지 않으므로 야간모드를 지속해주게 되는 것이다.

그러나, 주간 상태에서는 적외선 차단필터(204)에서 적외선이 차단되지만, 가시광선은 여전히 투과되어 수광소자(208)에 빛이 조사되며, 그로 인해 주간모드로 유지 및 전환하도록 제어부(112)에 신호를 인가하게 되는 것이다.

도4에 따르면, 본 발명에서 적외선 차단필터(204) 및 수광소자(208)를 이용하기 때문에, 종래 카메라의 경우에는 도4a에 도시한 바와 같이 가시광선 파장영역인 대략 380nm 내지 760nm 까지의 영역 뿐만 아니라 적외선 파장 영역인 대략 760nm 내지 900nm까지의 영역의 파장에서도 동작하여 야간모드 상태에서 적외선영역의 파장이 렌즈(100)를 통해 입사될 경우 주간모드로 전환되지만, 본 발명에 따른 감시용 카메라(200)의 경우에는 도4b에 도시한 바와 같이 적외선 영역인 대략 760nm 내지 900nm의 파장을 배제하고 순수 가시광선영역인 대략 380nm 내지 760nm의 파장에서만 수광소자(208)가 반응토록 하여, 수광소자가 작동하면 감시용 카메라(200)는 주간모드로 전환되는 것이다.

이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 렌즈(100)를 통해 입력되는 영상의 단순 게인(GAIN)만으로 주간 모드로 전환하지 않고 별도의 센서인 수광소자(208)를 이용하여 적외선이 차단된 상태의 광량만을 측정하도록 구성되어 야간 상태에서 적외선 조명이 입사되더라도 적외선 차단필터(204)에서 적외선을 차단하므로 야간에 임의로 적외선 조명이 입사되더라도 주간 모드로의 전환을 방지하는 효과가 있다.

도1은 종래 일반적인 감시용 카메라의 시스템 블럭도.

도2는 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 사시도.

도3은 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 시스템 블럭도.

도4a는 종래 감시용 카메라의 반응 파장영역을 도시한 도면.

도4b는 본 발명에 따른 주야간 감시용 카메라의 반응 파장영역을 도시한 도면.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 렌즈 102 : 촬상소자(CCD)

104 : 자동이득제어기(AGC) 106 : 디지털 신호 처리기(DSP)

108 : 광학필터 110 : 모터

112 : 제어부 114 : 믹서

116 : VCR 200 : 감시용 카메라

202 : 하우징 204 : 적외선 차단필터

206 : 전원스위치 208 : 수광소자(CDS)

Claims

피사체로부터 상(像)을 맺게 하는 렌즈와, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 전기적인 신호로 전환해 주는 촬상소자(CCD)와, 상기 촬상소자로 부터 입력되는 신호를 일정하게 유지하기 위해 자동으로 이득을 제어하는 자동이득제어기(AGC: Automatic Gain Control)와, 상기 증폭 신호를 고속으로 처리하는 디지털 신호 처리기(DSP)와, 상기 렌즈와 촬상소자 사이에 위치하여 주야간 영상획득시에 모드변환되는 광학필터와, 상기 광학필터의 모드 전환을 위해 구동되는 모터와, 상기 자동이득제어기로 부터 입력되는 광량을 판단하여 광학필터의 주간모드 또는 야간 모드 중에 어느 하나로 전환하도록 상기 모터에 제어신호를 인가하는 제어부로 구성되는 감시용 카메라에 있어서,

상기 감시용 카메라의 일측에 부착되어 외부에서 입사되는 적외선를 차단하는 적외선 차단 필터와; 상기 적외선 차단 필터를 통해 입사되는 빛의 광량(光量)을 측정하여 상기 제어부로 전송하여 상기 제어부가 주/야간 모드 선택을 위한 제어신호를 송출하도록 하는 센서;가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 주야간 감시용 카메라.
제 1항에 있어서,

상기 센서는 수광소자(CDS);인 것을 특징으로 하는 주야간 감시용 카메라.
제 1항에 있어서,

상기 적외선 차단 필터는 적외선영역의 파장을 차단하고, 가시광선영역의 파장만을 투과하는 필터인 것을 특징으로 하는 주야간 감시용 카메라.