KR20060096708A - 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 적어도 15%이하의 광학 왜곡률을 가지는 렌즈 및 빛 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD 센서를 포함하는 적어도 둘 이상의 감시 카메라; 및 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라가 장착되며, 상하로 회동하는 브라켓을 포함하되, 상기 영상 조합기는 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라에서 촬상된 영상을 재배치하여 하나의 파노라마 영상으로 표시하는 감시 카메라 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 렌즈의 광학 왜곡률을 최소화하고, 서로 인접하는 감시 카메라의 영상 입사선이 평행하도록 하여 복잡한 화상 처리 알고리즘 없이 하나의 파노라마 영상을 표시할 수 있다는 장점이 있다.

감시, 카메라, 왜곡, 렌즈, 영상 조합기, 파노라마 영상

Description

영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치 {CAMERA APPARATUS FOR MONITORING USING IMAGE COMBINATOR}

도 1a는 종래기술에 따른 4분할기를 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면.

도 1b는 종래기술에 따른 9분할기를 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면.

도 1c는 종래기술에 따른 16분할기를 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면.

도 1d는 종래기술에 따른 DVR을 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면.

도 2는 종래기술에 따른 감시 카메라 설치 구성의 다른 예를 도시한 도면.

도 3a는 종래기술에 따른 감시 카메라의 광학 왜곡률을 도시한 그래프.

도 3b는 종래기술에 따른 모니터 왜곡을 도시한 도면.

도 3c는 종래기술에 따른 파노라마 영상 표시 과정을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감시 카메라 설치 구성을 도시한 도면.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감시 카메라의 광학 왜곡률을 도시한 그래프.

도 5b는 본 발명에 따른 모니터 왜곡을 도시한 도면.

도 5c는 본 발명에 따른 파노라마 영상 표시 과정을 도시한 도면.

도 6은 도 4에 도시된 감시 카메라에서 모니터 화면 구성을 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브라켓을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 브라켓과 이를 통한 모니터 화면 구성을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 브라켓과 이를 통한 모니터 화면 구성을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 브라켓의 구성을 도시한 도면.

도 11a는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 하우징의 사시도.

도 11b는 도 11a에 따른 카메라 하우징의 분해 사시도.

본 발명은 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학 왜곡을 최소화한 감시 카메라를 이용하여 복잡한 프로세스 수행 없이 파노라마 영상을 디스플레이 할 수 있는 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치에 관한 것이다.

최근 보안의 중요성이 높아지고, 법규 위반 단속을 원격으로 할 필요성이 높아짐에 따라 다양한 감시 시스템이 등장하고 있으며, 주요 빌딩, 아파트뿐만 아니라, 일반 가정과 일반 도로에서도 감시 카메라를 설치하여 실시간으로 주변 환경을 감시하는 것이 일반적인 추세이다.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 4분할기, 9분할기 및 16분할기를 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면이다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 감시 카메라(100)는 분할기(102,110,120) 및 모니터(106)와 연결된다.

복수의 감시 카메라(100)는 전원 공급 제어기(104)를 통해 전원을 공급 받으며, 감시 카메라(100) 내부에 설치된 CCD(전하결합소자, 미도시)를 통해 빛 신호를 전기 신호로 변환하여 분할기(102)로 출력한다.

종래의 분할기(102,110,120)는 감시 카메라(100)로부터 입력되는 영상의 개수와 비율대로 나누어주는 기능을 하는 것으로서, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 복수의 카메라에서 촬상된 영상을 4분할기(102)의 경우 4개, 9분할기(110)의 경우 9개 및 16분할기인 경우 16개의 영상을 하나의 모니터(106)에 디스플레이 될 수 있도록 한다.

한편 도 1d는 종래기술에 따른 DVR을 이용한 감시 카메라 설치 구성의 일예를 도시한 도면으로서, DVR(Digital Videl Recorder, 디지털 영상 저장 장치)는 영상 신호를 종래의 VCR과 달리 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 저장하는 장치로서, 이를 통해 화상의 편집 및 전송이 가능하고, 상기한 4, 9 및 16분할기의 기 능까지 장착되어 편리하다는 점에서 최근 사용이 증가하고 있는 추세이다.

그러나, 도 1a 내지 도 1d와 같은 감시 카메라 설치 구성에 따르면, 감시 카메라는 서로 인접하지 않은 구역을 촬영하며, 각 구역의 영상을 단순히 하나의 모니터에 표시하는데 일반적으로 감시 카메라는 화각(view angle)이 대략 30°에서 90°정도로 제한되며, 이와 같은 화각으로 특정 구역을 감시하는 경우, 사각 지대가 발생하여 특정 구역을 빈틈없이 감시할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 분할기(102)를 통한 디스플레이는 독립된 영상을 단순히 하나의 모니터에 표시하는 기능만 수행할 뿐 둘 이상의 영상을 합쳐서 보여주는 파노라마 영상 표시 기능이 제공되지 않는 문제점이 있었다.

한편, 도 2는 종래기술에 따른 감시 카메라 설치 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 다른 예에 따르면, 특정 구역을 넓게 감시하게 위해 적어도 두 개의 감시 카메라(200,202)를 인접 설치하고, 각각의 감시 카메라(200,202)에서 입력된 신호를 이미지 프로세서(204)에서 화상 처리하여 모니터(106)에 표시한다.

일반적인 감시 카메라(200,202)는 렌즈와 CCD 스펙에 따라 미리 설정된 화각(θ)을 가지고 있는데, 종래에는 감시 카메라(200,202)를 인접 설치한 경우, 영상 입사선이 서로 겹쳐지는 영역(b)이 존재하며, 이미지 프로세서(204)는 겹침 영역(b)을 미리 설정된 화상 처리 알고리즘에 따라 계산 처리하여 모니터(106)에 두 개의 영상(302 및 304)이 하나의 화면(306)으로 표시되도록 한다.

그러나, 화각이 넓은 광각 렌즈가 주로 사용되는 감시 카메라는 광학 왜곡률을 가지는데, 도 3a를 참조하면, 종래의 감시 카메라는 1/3 인치 CCD(감시 카메라에 보편적으로 사용되는 CCD 규격임)를 기준, 즉, 최대 IMAGE HT(IMAGE HEIGHT : CCD 대각선의 중간값) 2.99mm에서 -80%의 광학 왜곡률을 가진다.

종래의 광각 렌즈의 경우, Retrofocus Type에서 전군(조리개 앞 부분에 배치된 렌즈군)의 Power(촛점거리의 역수)가 -0.19이고, 후군(조리개와 CCD 사이에 배치된 렌즈군)의 Power가 0.17인데 이와 같이 전군과 후군의 큰 Power 차이로 인해 큰 광학 왜곡을 가지게 된다.

이러한 광학 왜곡에서는 약 -26.7% 모니터 왜곡(광학 왜곡률의 1/3에 해당됨)이 존재하며, 이로 인해 도 3b에 도시된 바와 같이, 광각 촬영 시 주변부로 갈수록 영상이 휘어지는 왜곡(디스토션)이 발생하게 된다.

큰 광학 왜곡이 존재하는 상황에서, 각각의 감시 카메라(200,202)에 의해 촬상된 영상은 도 3c와 같이 두 개의 영상(302,304)으로 독립적으로 표시될 수 있다.

여기서, 두 개의 영상의 주변부로 갈수록 영상이 휘어지는 왜곡이 발생하게 된다.

따라서, 종래의 이미지 프로세서(204)는 겹침 영역(b) 중 하나를 제거하고, 잔존하는 겹침 영역(b)의 왜곡을 해소하기 위해, 복잡한 화상 처리 알고리즘을 이용한다.

종래의 이미지 프로세서(204)는 CPU(미도시)를 구비하면서 불규칙한 영상을 인위적으로 변화시키는 기능을 수행하는 것으로서, 이미지 프로세서(204)에서 사용 되는 화상 처리 알고리즘은 인접 설치된 두 개의 감시 카메라 환경에 따라 즉, 각각의 감시 카메라에 따라 독립적으로 설정된다.

그러나, 종래에 사용된 화상 처리 알고리즘은 렌즈의 왜곡 제거 및 인접한 영상에서 겹침 영역(b)을 제거하기 위해 매우 복잡한 계산 과정을 수행해야 하기 때문에 소프트웨어 비용이 고가이며, 또한 복잡한 계산을 위해 고성능의 이미지 프로세서(204)를 필요로 하여 비용이 증가하는 문제가 있었으며, 또한 감시 카메라의 위치가 처음 설정한 위치에서 벗어나는 경우, 화상 처리 알고리즘도 새로이 설정해야 하는 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 입력된 화상의 불규칙적인 요소(광학 왜곡 해소 및 겹침 영역 제거)를 소프트웨어로 처리하였기 때문에 상황 변화에 따라 소프트웨어의 변경이 동시에 수반되었으며, 이에 따라 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 렌즈의 왜곡을 최소화하여 고가의 화상 처리 알고리즘 및 이미지 프로세서 없이 파노라마 영상을 제공할 수 있는 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 감시 카메라가 초기 위치에서 벗어나더라도 별도의 알고리즘을 다시 설정할 필요 없는 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 넓은 구역의 파노라마 영상과 함께 경우에 따라 하나 의 카메라 화각 범위에 해당하는 구역을 집중적으로 감시할 수 있도록 하는 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 카메라를 설치할 수 있는 브라켓을 제공함으로써 특정 구역의 집중 감시가 가능한 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 전방 감시를 위한 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치로서, 적어도 15%이하의 광학 왜곡률을 가지는 렌즈 및 빛 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD 센서를 포함하는 적어도 둘 이상의 감시 카메라; 및 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라가 장착되며, 상하로 회동하는 브라켓을 포함하되, 상기 영상 조합기는 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라에서 촬상된 영상을 재배치하여 하나의 파노라마 영상으로 표시하는 감시 카메라 장치가 제공된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감시 카메라 설치 구성을 도시한 도면이고, 도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감시 카메라 왜곡률을 도시한 그래프이며, 도 5b는 본 발명에 따른 모니터 왜곡을 도시한 도면이며, 도 5c는 본 발명에 따른 파노라마 영상 표시 과정을 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 카메라 장치(402)에는 복수의 감시 카메라(420,422,424,426)가 장착되며, 카메라 장치(402)는 영상 조합기(404)에 연결된다.

본 발명에 따른 감시 카메라는 종래의 카메라와 마찬가지로 CCD 센서를 통해 빛 신호를 전기 신호로 변환하여 출력하며, 영상 조합기(404)는 이와 같은 영상 데이터를 수신하여 모니터(106)에 표시한다.

모니터(106)에서 A, B, C 및 D는 4개의 감시 카메라(420,422,424,426)에서 촬상된 영상을 의미하며, A, B와 C, D는 각각 하나의 파노라마 영상을 구성한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 전방 범위(85 내지 285° 범위)를 감시하고, 하나의 전방에 대한 하나의 파노라마 영상을 제공하기 위해, 복수의 카메라(2, 3 또는 4개의 카메라)를 일 세트로 하는 감시 카메라 장치를 제공한다.

실제 감시 카메라 장치의 설치에 있어 하나의 감시 카메라 장치는 영상군을 영상 조합기(404)로 전송하며, 영상 조합기(404)는 복수의 카메라 장치에서 전송된 복수의 영상군을 모니터(106)로 전송하게 된다.

여기서, 영상군은 하나의 카메라 장치에 장착된 복수의 카메라에서 촬상된 복수의 영상을 의미하며, 모니터(106)에는 하나의 감시 카메라 장치에서 전송된 영상군이 하나의 파노라마 영상으로 표시된다.

이를 통해 감시자는 전방 범위를 하나의 파노라마 영상으로 확인할 수 있어 현장 분위기를 더욱 용이하게 이해할 수 있다.

한편, 상기한 영상 조합기(404)는 본 발명자에 의해 정의되는 용어로서, 광학 왜곡 및 겹침 영역 제거 기능을 수행하는 종래의 이미지 프로세서(204)와의 대 비를 위한 용어이다.

즉, 본 발명에서의 영상 조합기(404)는 하나의 감시 카메라 장치에서 전송된 영상군을 모니터로 재 전송하는 기능을 수행하며, 영상 조합기(404)에 복수의 감시 카메라 장치가 연결된 경우, 각 감시 카메라 장치에서 전송된 복수의 영상군이 모니터(106)의 소정 영역에 각각 파노라마 영상으로 표시될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 영상 조합은 영상 데이터에 대해 광학 왜곡 제거 및 겹침 영역 제거와 같은 별도의 화상 처리함이 없이 하나의 감시 카메라 장치에서 수신된 영상군을 단순 재배치하여 하나의 파노라마 영상으로 표시하거나, 각 영상군 중 특정 영상만을 선택적으로 모니터 화면에 표시하는 기능으로 정의된다.

이러한 영상 조합기(404)는 CPU를 구비할 필요 없이 영상 데이터의 입출력 기능만을 수행하는 소자를 이용하여 PCB 상으로 구현이 가능하며, 상기한 분할기 및 DVR에 PCB 형태로 추가될 수 있고, 또한, 감시 카메라 장치가 설치되는 필드 영역에 제공될 수도 있으며, 이 경우, 영상 조합기(404)에서 모니터(106)까지 한 개의 영상 전송하므로 다양한 통신 매체, 즉, 전력선, 마이크로 웨이브 및 인터넷 통신을 이용할 수 있게 된다.

이와 같은 영상 조합기(404)만의 사용으로 파노라마 영상을 표시하기 위해, 본 발명은 저왜곡 렌즈를 사용하며, 하나의 감시 카메라 장치에 장착되는 카메라 사이의 영상 입사각이 대략 평행하게 배치되도록 한다.

전술한 바와 같이, 광각 렌즈를 종래의 감시 카메라에 있어서, 광각 렌즈의 광학 왜곡률은 -80%을 가지는데, 이와 같이 큰 광학 왜곡을 가지는 경우에는 파노라마 영상을 표시하기 위해, 복잡한 화상 처리가 필수적이었다.

그러나, 본 발명자는 광학 왜곡을 최소화한 렌즈를 사용하는 경우, 약간의 오차만을 가지면서 인접 카메라에서 촬상된 영상을 하나의 파노라마 영상으로 표시할 수 있다는 점을 발견하였다.

즉, 광각 렌즈의 왜곡률을 ±15%(모니터 왜곡 5%)로 제한하고, 인접 카메라의 영상 입사선을 대략 평행하게 배치하는 경우, 별도의 화상 처리를 하지 않아도 된다는 점을 발견한 것이다.

광학 왜곡을 최소화하는 방법은 다양한 방법이 존재하며, 어떤 설계 방법을 이용하더라도 무방하므로 본 명세서에서 렌즈 설계에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 일예로 조리개를 기준으로 전군과 후군의 파워를 조정함으로써 렌즈 왜곡을 최소화할 수 있는데, 도 5a에 도시된 바와 같이, 광각 렌즈에서 기본적으로 채용되는 Retrofocus Type에서 전군의 Power는 -0.024가 되도록 하고, 후군의 Power는 +0.183으로 하여 전군과 후군의 Power 차이를 최소화하며, 이를 통해 도 5a에 도시된 바와 같이, 1/3인치 CCD 규격에서 IMAGE HT 2.99mm에서 광학 왜곡이 대략 -10% 정도가 되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 인접하는 영역의 영상 입사선이 대략 평행하도록 감시 카메라를 설치하는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 브라켓에 설치된 두 개의 감시 카메라(420,422)에서 서로 인접하는 부분의 영상 입사선(400,401)이 d(d는 사람의 눈으로 식별이 어려울 정도의 거리로서, 수mm에 불과함)만큼의 간격을 가지면서 대략 평행하도록 감시 카메라를 배치한다.

이와 같은 감시 카메라 배치에서 촬상된 영상은 도 5c에 도시된 바와 같이, 겹침 영역 없으므로 본 발명에 따르면, 겹침 영역에서의 왜곡 제거 및 겹침 영역 제거를 위한 별도의 프로세스가 수행될 필요가 없다.

따라서, 본 발명에 따르면, 종래와 같이 복잡한 계산을 수행하는 이미지 프로세서(204) 대신 입력된 화상을 재배치하고 확대하는 기능만을 수행하는 영상 조합기(404)를 사용할 수 있으며, 영상 조합기(404)는 단순히 이들 영상(500,502)을 모니터의 미리 설정된 영역에 표시해 주는 기능만으로 하나의 파노라마 영상(504)을 표시할 수 있게 된다.

상기에서는 대략 -10%의 광학 왜곡률을 갖도록 렌즈를 배치하는 예를 설명하였으나, 이에 한정됨이 없이 15%이하의 광학 왜곡인 경우, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

한편, 도 4에서는 2개의 카메라를 1세트로 하여 2세트로 감시 카메라를 설치한 경우, 영상 조합기(404)는 감시 카메라로부터 입력되는 4개의 영상을 단순 조합하여 모니터(106)에 각각 표시하게 된다.

상기에서는 2개의 카메라를 1세트로 하여 파노라마 영상(대략 85 내지 285°)을 감시하는 것을 도시하였으나, 3개 및 4개의 카메라를 한 세트로 하여 85 내지 285° 범위 내에서 파노라마 영상을 표시할 수도 있으며, 이에 대해서는 하기에서 상세하게 설명할 것이다.

또한, 원격 컨트롤러(408)가 영상 조합기(404)에 연결되어 감시자는 원격 컨트롤러(408)를 통해 브라켓을 상하 조절할 수 있으며, 모니터(106)에 표시하는 영상을 도 6과 같이 변경할 수 있다.

감시 카메라 장치(402) 또는 영상 조합기(404)에서 모니터(106)로의 영상 전송 방법은 다양하게 적용될 수 있는데, 예를 들어, 광케이블 및 전력선 통신을 이용할 수 있으며, 무선 통신 방식으로의 전송도 가능하다.

도 6은 도 4에 도시된 감시 카메라에서 모니터 화면 구성을 도시한 도면이다.

이는 본 발명에 따른 감시 카메라 장치를 이용한 집중 감시에 대해 설명하고자 하는 것으로서, 도 4 및 도 6을 참조하면, 감시자는 초기에 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 파노라마 영상(A,B 및 C,D)을 모니터링 하는 중에 상단의 파노라마 영상만을 보기 위해 원격 컨트롤러(408) 또는 키패드부(미도시)를 이용하여 소정의 신호를 입력하면 영상 조합기(404)는 초기에 모니터(106) 상단에 표시된 영상(410,412)을 모니터 전체에 하나의 영상(600)으로 표시할 수 있으며, A만을 모니터 전체에 표시(602참조)할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 감시 카메라는 일반 카메라와 마찬가지로 줌 기능을 가지고 있는데, 이러한 줌 기능에 의해 A부분을 확대한 화면(604)을 모니터(106)에 표시할 수도 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브라켓을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 브라켓(720)은 카메라 고정을 위한 프레임(704) 및, 상기한 프레임(704)가 회동 가능하도록 하며, 감시 카메라(700)에 전원을 공급하는 전원 연결선(미도시) 및 카메라에서 촬상된 영상을 전송하는 영상 송신선(미도시)을 구비하는 받침대(708)를 포함할 수 있다.

렌즈(702)를 구비한 감시 카메라(700)는 볼트(706)를 통해 프레임(704)에 고정 설치될 수 있으며, 프레임(704)은 일측에 설치된 힌지 고정부(710)를 통해 받침대(708)에 회동 가능하게 결합할 수 있다.

일반적으로 감시 카메라는 좌우가 고정된 상태에서 경우에 따라 상하 조절할 필요성이 있으므로 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(704)을 받침대(708)에 회동 가능하게 결합하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 감시 카메라는 서로 인접한 카메라 사이에 영상 입사선이 서로 평행하게 될 수 있도록 하나의 받침대(708)에 설치된 프레임(704)이 소정의 각도를 가지도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하나의 카메라 장치는 특히 전방 범위(85 내지 285°)를 감시하게 되는데, 이때, 도 7에 도시된 브라켓에서는 하나의 카메라가 대략 40 내지 140° 화각(반드시 이에 한정되지 않음)을 가지면서 영상을 촬상하며, 도 6에 도시된 바와 같은 영상(예를 들어, A, B)이 모니터에 표시될 수 있도록 한다.

한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 브라켓과 이를 통한 모니터 화면 구성을 도시한 도면으로서, 하나의 브라켓에 3개의 감시 카메라가 장착되고, 이와 같은 감시 카메라 장치가 3개 설치된 경우의 구성을 도시한 것이다.

각 카메라는 a 내지 i로 표시되고, 이에 대응되는 영상은 모니터에 각각 a 내지 i로 표시한다.

도 8을 참조하면, 3개의 감시 카메라 장치(800,802,804)는 3개의 영상군(제1 영상군-a,b,c-와 제2 영상군-d,e,f- 및 제3 영상군-g,h,i-)을 영상 조합기(404)로 전송한다.

영상 조합기(404)는 각각의 영상군을 모니터로 전송하며, 이때, 전송방법은 마이크로웨이브를 통한 무선 전송 방식을 사용할 수 있다.

3개의 영상군이 모니터(106) 전체에 표시되는 경우, 3개의 파노라마 영상(810,812,814)의 디스플레이된다.

이때, 사용자 조작에 따라 제1 영상군(a,b,c), 제2 영상군(d,e,f) 및 제3 영상군(g,h,i)만을 모니터(106)로 확인할 수 있으며, 이를 통해 각 감시 카메라 장치에서 촬상된 파노라마 영상을 보다 선명하게 확인할 수 있다.

또한, 제1 영상군의 a, b 및 c 부분만을 모니터 전체에 표시할 수 있으며, 제2 및 제3 영상군에 대해서도 같은 방법으로 표시할 수 있다.

이처럼 특정 구역의 전방 범위를 감시하기 위해, 하나의 감시 카메라 장치에 복수의 카메라를 장착하고, 복수의 카메라에서 전송된 파노라마 영상을 통해 확실한 감시가 가능해지며, 필요에 따라 특정 카메라에서 촬상된 영상만을 확인할 수도 있으므로 집중 감시가 가능해진다.

도 8과 같은 카메라 장치를 이용하는 경우, 하나의 카메라가 2개의 카메라가 사용되는 경우보다 좁은 화각 범위(대략 30 내지 95° 범위 내)를 가지기 때문에 특정 구역에 대해 더 선명한 영상을 얻을 수 있게 된다.

다른 한편, 도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 브라켓과 이를 통한 모니터 화면 구성을 도시한 도면으로서, 하나의 카메라 장치에 4개의 카메라를 장착된 구성을 도시한 것이다.

4개의 감시 카메라를 하나의 브라켓(910)에 장착하여 전방(대략 85 내지 285°범위)을 감시하는 경우, 하나의 감시 카메라는 대략 20 내지 70°의 화각 범위를 가질 수 있다.

이와 같이 감시 카메라를 설치한 경우, 도 9의 하단에 도시된 바와 같이, 4개의 카메라에 각각 촬상된 영상을 영상 조합기(404)를 통해 하나의 파노라마 영상(900)으로 표시할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 감시 카메라에서 촬상된 영상만을 표시할 수도 있다.

도 9에 도시된 카메라 장치에서, 각각의 감시 카메라는 2개 및 3개의 카메라가 설치된 경우보다 더 좁은 범위를 감시할 수 있기 때문에, 전방 범위 중 특정 구역에 대해 더 선명한 영상을 얻을 수 있게 되며, 이를 통해 특정 구역에 대한 집중 감시가 가능해진다.

도 10은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 하우징의 구성을 도시한 도면이다.

상기한 도 7 내지 도 9에서의 카메라 장치는 카메라를 고정하는 프레임(704)이 그 끝단에 설치된 힌지 고정부(710)에 의해 받침대(708)에 회동 가능하게 결합된 구성을 도시한 것으로서, 프레임(704)의 회전축이 프레임 후단(받침대 측)에 있 는 경우를 도시한 것이나, 도 10은 프레임의 회전축이 프레임 중간에 위치한 경우를 도시한 것이다.

즉, 프레임(704)을 관통하는 회전봉(1000)을 설치하고, 회전봉(1000)의 중간 위치에 손잡이(1002)를 설치하여 필요에 따라 프레임의 상하 각도를 조절할 수 있도록 한다.

또한, 도 11a는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 하우징의 사시도이고, 도 11b는 도 11a에 따른 카메라 하우징의 분해 사시도로서, 이는 프레임의 회전축이 프레임 전단에 위치한 경우를 도시한 것이다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 카메라 하우징(1100)은 유리(1101), 커버(1102), 받침대지지프레임(1105), 회동커버(1106) 및 고정 프레임(1108)을 구비할 수 있다.

이때, 회동커버(1106)는 카메라(700)가 장착된 거치대지지프레임(1105)과 함께 고정프레임(1108)에 대해 기어열로 연결되어 슬라이드 방식으로 상하로 움직일 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 카메라 하우징의 구성은 다양하게 변형될 수 있으며, 감시 카메라의 상하 각도 조절을 위한 프레임의 회전축의 위치도 다양하게 변형될 수 있을 것이다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청 구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치에 따르면, 렌즈의 왜곡을 최소화하고, 인접한 감시 카메라의 영상 입사선이 대략 평행하도록 배치함으로써 고가의 이미지 프로세서 없이 파노라마 영상을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 감시 카메라가 초기 위치에서 벗어나더라도 별도의 알고리즘을 다시 설정할 필요 없다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 특정 구역을 감시하기 위해 적어도 두 개 이상의 카메라를 인접 설치하고, 하나의 감시 카메라의 화각 범위를 감소시킴으로써 좁은 구역에 대해 선명한 영상을 얻을 수 있으며, 이를 통해 특정 구역의 집중 감시가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 영상군이 파노라마로 구현되므로 각각을 영상을 보는 것보다 현장 분위기를 이해하는데 유리하며, 영상군은 각각의 카메라를 설치하는 것보다 숫자가 1/2, 1/3 및 1/4만큼 적기 때문에 카메라를 설치하는데 비용이 적게 들며, 1개의 영상군에서 영상 조합기까지 1가닥의 멀티케이블만 연결하면 된다.

또한, 영상 조합기는 카메라 장치와 가까운 필드 영역이 설치되고, 모니터와는 한 개의 영상과 신호만 주고받으면 되므로 여러 통신 매체를 이용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 감시 카메라 장치를 여러 개소에 설치한 경우, 종래의 이미지 프로세서를 이용하면 카메라 개수만큼의 케이블이 화상 처리를 하는 이미지 프로세서까지 1:1로 와야 하나 본 발명에서는 1개의 케이블만 이용할 수 있다는 장점이 있다.

또한 상기 카메라 장치를 감시뿐만 아니라 회사의 홍보용으로도 사용할 수는 장점이 있고, 이 카메라 장치를 홍보용으로 사용하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

1. 대략 85 내지 285°의 전방 감시를 위한 감시 카메라 장치로서,

   적어도 15%이하의 광학 왜곡률을 가지는 렌즈 및 빛 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD 센서를 포함하는 적어도 둘 이상의 감시 카메라; 및

   상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라가 장착되며, 상하로 회동하는 브라켓을 포함하되,

   상기 영상 조합기는 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라에서 촬상된 영상군을 재배치하여 하나의 파노라마 영상으로 표시하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈의 전군 power는 -0.024, 후군의 power는 +0.183으로서 적어도 -10%이하의 광학 왜곡률을 가지며, 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라는 서로 인접하는 감시 카메라의 영상 입사선이 대략 평행하도록 상기 브라켓에 배치되는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 감시 카메라는 2개로 이루어지며, 상기 감시 카메라는 40 내지 140° 각도를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 감시 카메라는 3개로 이루어지며, 상기 감시 카메라는 30 내지 95° 각도를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 감시 카메라는 4개로 이루어지며, 상기 감시 카메라는 20 내지 70° 각도를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 브라켓은,

   상기 감시 카메라를 고정하는 프레임;

   상기 프레임의 일측에서 연장되는 힌지고정부; 및

   상기 힌지고정부와 결합하여 상기 프레임을 회동 가능하게 하는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 브라켓은,

   상기 감시 카메라를 고정하는 프레임; 및

   상기 프레임의 중간부에서 연장되는 회전봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
8. 전방 감시를 위한 영상 조합기를 이용한 감시 카메라 장치로서,

   적어도 15%이하의 광학 왜곡률을 가지는 렌즈 및 빛 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD 센서를 포함하는 적어도 둘 이상의 감시 카메라; 및

   상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라가 장착되며, 상하로 회동하는 카메라 하우징을 포함하되,

   상기 영상 조합기는 상기 적어도 둘 이상의 감시 카메라에서 촬상된 영상을 재배치하여 하나의 파노라마 영상으로 표시하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 카메라 하우징은,

   상기 감시 카메라가 고정 설치되는 받침대를 지지하는 받침대지지프레임;

   상기 받침대지지프레임을 고정하며, 상기 받침대지지프레임과 일체로 상하 회동하는 회동커버; 및

   상기 회동커버와 기어로 연결되어 상기 회동커버의 상하 회동을 가이드 하는 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라 장치.

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