KR20100032736A - 디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 감시 영역 내에 다수의 오디오 센서들을 분산 설치한 후, 상기 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 디지털 비디오 레코더에서, 그 검출 시간을 체크 및 비교하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화함으로써, 특정 소리가 발생한 음원의 위치를 자동으로 신속하게 촬영 및 녹화할 수 있게 되므로, 감시 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

디지털 비디오 레코더, 오디오 센서, 팬/틸터, 카메라, 음원 위치

Description

디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법 {Digital video recorder and method for controlling camera photographing using audio sensor}

본 발명은, 카메라에 의해 촬영되는 비디오 영상을 수신하여 녹화하는 디지털 비디오 레코더(DVR: Digital Video Recorder)와 오디오 센서(Audio Sensor)를 이용한 카메라 촬영 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 감시 영역을 촬영하기 위한 감시용 카메라와, 상기 감시용 카메라에서 촬영되는 비디오 영상을 수신하여, 모니터 화면에 실시간으로 표시하거나, 또는 하드디스크 등과 같은 스토리지(Storage)에 녹화하기 위한 디지털 비디오 레코더(DVR)가 널리 보급되어 상용화되고 있다.

한편, 상기 감시용 카메라는, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 카메라(100)의 촬영 방향을, 수평 방향으로 이동시키기 위한 팬(Pan) 동작과, 수직 방향으로 이동시키기 위한 틸트(Tilt) 동작이 가능한 팬/틸터(Pan/Tilter)(200)에 탑 재될 수 있다.

또한, 상기 팬/틸터(200)의 팬 동작과 틸트 동작은, 원격지에 위치한 디지털 비디오 레코더(300)를 조작하는 운영자에 의해 임의로 조정될 수 있으며, 상기 감시용 카메라(100)의 줌(Zoom) 동작도, 상기 운영자에 의해 원격으로 제어될 수 있다.

이에 따라, 상기 디지털 비디오 레코더(300)를 조작하는 운영자는, 상기 감시용 카메라(100)와 팬/틸터(200)를 원격 제어하여, 상기 팬/틸터의 팬/틸트 동작과, 상기 감시용 카메라의 줌 동작을 임의로 조정함으로써, 감시 영역을 여러 촬영 각도와 줌 상태로 다양하게 촬영할 수 있게 된다.

본 발명은, 감시 영역 내에 다수의 오디오 센서(Audio Sensor)들을 분산 설치한 후, 그 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 그 특정 소리가 검출된 음원 위치를, 카메라로 촬영 및 녹화할 수 있도록 하기 위한 디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법은, 감시 영역 내에 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 그 검출 시 간을 체크 및 비교하는 1단계; 및 상기 비교 결과에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 오디오 센서는, 감시 영역 내에 적어도 4 개 이상 분산 설치되며, 각 오디오 센서의 감지 영역 중 일부분이 상호 중첩되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 2단계는, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들을 조합하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 2단계는, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들의 검출 시간 차에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 디지털 비디오 레코더는, 감시 영역 내에 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 그에 따라 발생되는 검출 신호를 수신하기 위한 수신수단; 및 상기 검출 신호의 수신 시간을 체크 및 비교하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 오디오 센서는, 감시 영역 내에 적어도 4 개 이상 분산 설치되며, 각 오디오 센서의 감지 영역 중 일부분이 상호 중첩되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 제어수단은, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들을 조합하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하 여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 제어수단은, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들의 검출 시간 차에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법은, 예를 들어, 감시 영역 내에 다수의 오디오 센서들을 분산 설치한 후, 상기 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 디지털 비디오 레코더에서, 그 검출 시간을 체크 및 비교하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화함으로써, 특정 소리가 발생한 음원의 위치를 자동으로 신속하게 촬영 및 녹화할 수 있게 되므로, 감시 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 비디오 레코더와 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명이 적용되는 디지털 비디오 레코더에서는, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 감시 영역 내에 설치된 카메라(Camera)에 의해 촬영되는 비디오 영상을 수신하여, 모니터 화면에 실시간으로 표시하거나, 하드디스크와 같은 스토리지에 녹화함과 아울러, 상기 감시 영역 내에 분산 설치된 다수의 오디오 센서(Audio Sensor)들에 의해 특정 소리가 감지되면, 그에 상응하는 검출 신호를 수신하게 된다.

한편, 상기 감시 영역 내에는, 예를 들어, 4 개의 오디오 센서들(S1~S2)이 분산 설치될 수 있으며, 또한 각 오디오 센서들의 감지 영역 중 일부분이 상호 중첩되어, 사전에 설정된 일정 기준 레벨 이상의 특정 소리가 감지되면, 그에 상응하는 검출 신호를, 상기 디지털 비디오 레코더로 전송하게 된다.

그리고, 상기 디지털 비디오 레코더에는, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 인터페이스부(30), 디지털 신호 처리부(31), 비디오 디스플레이 처리부(32), 센서 검출부(33), 씨피유(34), 코덱(35), 타이머(36), 메모리(37), 그리고 스토리지(38) 등이 포함 구성된다.

한편, 상기 인터페이스부(30)에는, 감시 영역 내에 설치된 카메라(Camera)와, 상기 카메라를 수평 또는 수직 방향으로 이동시키기 위한 팬/틸터(Pan/Tilter)와, 상기 감시 영역 내에 분산 설치된 오디오 센서들이 연결 접속된다.

그리고, 상기 센서 검출부(33)에서는, 상기 인터페이스부(30)를 통해, 오디오 센서로부터 발생된 검출 신호를 수신하게 되면, 상기 씨피유(34)로 출력하게 되고, 상기 씨피유(34)에서는, 상기 타이머(36)에 의해 카운트되는 시간을 확인하여, 상기 검출 신호가 수신된 시점의 검출 시간을 체크 및 비교하게 된다.

또한, 상기 검출 시간을 체크 및 비교하여, 특정 소리의 음원이 발생한 위치 를 파악한 후, 상기 팬/틸터의 팬/틸트 동작과 상기 카메라의 줌 동작을 원격으로 제어하여, 상기 특정 소리의 음원이 발생한 위치를 촬영하게 된다.

그리고, 상기 씨피유(34)에서는, 상기 코덱(35)을 동작 제어하여, 상기 촬영되는 비디오 영상을, 하드디스크와 같은 스토리지(38)에 녹화하게 되므로, 상기 카메라가, 감시 영역 내의 임의의 위치를 촬영하던 도중, 다른 위치에서 특정 소리의 음원이 발생하게 되면, 그 음원이 발생한 위치를 자동으로 신속하게 촬영 및 녹화할 수 있게 되는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는, 본 발명에 따른 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 디지털 비디오 레코더(300)에서는, 임의의 감시 영역 내에 설치된 카메라(100)에 의해 촬영되는 비디오 영상을 수신하여 모니터 화면에 실시간으로 표시하거나, 또는 하드디스크와 같은 스토리지에 녹화하는 통상적인 감시 지역 촬영 동작을 수행하게 된다(S10).

한편, 상기 감시 지역 내에 분산 설치된 오디오 센서들은, 상기 씨피유(34)의 원격 제어에 의해 인에이블되거나, 또는 상기 오디오 센서를 설치하는 사용자의 조작에 의해 인에이블될 수 있다.

그리고, 상기 오디오 센서에서는, 주변에서 발생하는 일정 레벨 이상의 오디오가 검출되면(S12), 그에 상응하는 검출 신호를 생성하여, 상기 디지털 비디오 레코더로 출력하게 되며, 상기 디지털 비디오 레코더에 구비된 센서 검출부(33)에서는, 상기 검출 신호가 수신되면, 상기 씨피유(34)로 출력하게 된다.

또한, 상기 씨피유(34)에서는, 상기 검출 신호가 수신되면, 상기 타이머(36)에 의해 카운트되는 시간을 확인하여, 각 오디오 센서의 검출 시간을 체크 및 비교하게 된다(S13).

그리고, 상기 씨피유(34)에서는, 상기 검출 시간을 분석하여, 음원 발생 위치를 분석하게 되는 데(S14), 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 오디오 센서(S1)에서, 특정 소리를 제일 먼저 검출하게 되면, 상기 제1 오디오 센서(S1)가 설치된 좌표(X1,Y1)를 기준 좌표로 설정함과 아울러, 그 검출 시간을 t=0 으로 설정하게 된다.

또한, 상기 특정 소리를, 제2 오디오 센서(S2)와 제3 오디오 센서, 그리고 제3 오디오 센서(S3)에서 차례대로 검출함과 아울러, 상기 제1 오디오 센서의 소리 검출 시간과의 차가, 각각 t=0.01 초, t=0.015 초, 그리고 t=0.02 초라고 가정하는 경우, 특정 소리가 실제로 발생한 후 몇 초 뒤에, 상기 제1 오디오 센서에서 소리를 검출했는지 유추할 수는 없기 때문에, 기준 거리(Threshold Distance)의 반경 R1을 미리 정해두어, 소리 발생 위치에 대한 대략적인 범위를 정한다.

그러면, 상기 제1 오디오 센서를 중심으로 하여, 기준 거리 R1을 반경으로 하는 원이 형성되는 데, 이 원 내부에는 음원 발생 위치가 반드시 존재하게 되며, 이후 제2 오디오 센서는, t=0.01 초 차이로 소리를 감지했기 때문에, 제2 오디오 센서가 설치된 좌표(X2,Y2)를 기준으로 하여 반경 R2(R2=0.01s x 340m/s=3.4m) 내에 음원이 존재하게 된다.

즉, 소리는 1 초에 340m의 거리를 이동하므로, 이를 이용하여, 음원이 존재 하는 반경을 계산하게 되며, 또한, 제3 오디오 센서는, t=0.015 초 차이로 소리를 감지했기 때문에, 제3 오디오 센서가 설치된 좌표(X3,Y3)를 기준으로 하여 반경 R3(R3=0.015s x 340m/s=5.1m) 내에 음원이 존재하게 되며, 제4 오디오 센서는, t=0.02 초 차이로 소리를 감지했기 때문에, 제4 오디오 센서가 설치된 좌표(X4,Y4)를 기준으로 하여 반경 R4(R4=0.02s x 340m/s=6.8m) 내에 음원이 존재하게 된다.

그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 각각 R1, R2, R3, R4를 반경으로 원을 형성하게 되면, 4 개의 원이 형성되고, 각 원들의 중심 좌표와 반경을 알면, 원의 교집합 부분을 구할 수 있게 되는 데, 상기 교집합 부분에는 음원이 존재하게 된다.

한편, 예를 들어, 오차가 발생하는 경우, 상기 교집합 부분이 존재하지 않을 수도 있는 데, 이 경우, 각 원의 반경을 시간에 비례하여 증가시킴으로써, 교집합 부분을 임의로 만들어 위와 같은 방법으로 재계산하게 된다.

예를 들어, 위의 R2, R3, R4의 반경 3 개가, 3.4m, 5.1m, 6.8m인 경우, 각각 검출 시간 차 t에, 0.005 초씩 더 추가하여 계산하게 되면, 5.1m, 6.8m, 8.5m가 계산되므로, 4 개의 원이 중첩되는 교집합 부분을 구할 수 있게 되어, 결국 음원이 존재하는 위치를 알아낼 수가 있게 된다.

한편, 상기와 같이 검출 시간 차(t)를 이용하여, 음원의 위치를 분석 파악하거나, 또는 소리가 작아서, 특정 오디오 센서에서만 소리가 검출된 경우, 예를 들어, 제1 오디오 센서에서만 소리가 검출되면, 음원 위치가 제1 오디오 센서의 감지 영역 내에 존재한다고 분석 및 파악하게 된다.

즉, 소리의 검출 시간 차(t)를 이용하여, 음원의 위치를 정확하게 파악하거 나, 또는 소리를 검출한 오디오 센서들을 조합하여, 음원의 위치를 개략적으로 파악할 수 있게 되는 데, 상기 씨피유(34)에서는, 상기와 같이 음원의 위치가 파악되면, 상기 인터페이스부(30)를 통해 연결 접속된 팬/틸터의 팬/틸트 동작을 제어하여, 카메라의 촬영 방향을, 상기 음원 위치로 이동시키게 된다.

또한, 상기 카메라의 줌 동작을 제어하여, 상기 음원 위치에 존재하는 피사체를 자동으로 신속 정확하게 촬영함과 아울러, 상기 코덱(35)을 동작 제어하여, 카메라에 의해 촬영되는 비디오 영상을, 상기 스토리지(38) 내에 녹화하게 된다(S15).

그리고, 상기 씨피유(34)에서는, 사전에 설정된 소정 시간이 경과되거나, 또는 사용자의 키 입력 등에 따라, 녹화 모드 해제가 요청되면(S16), 상기 팬/틸터와 카메라를 동작 제어하여, 상기 음원 발생 이전의 원래 촬영 상태가 되도록 조정하거나 또는 사용자가 요청하는 임의의 해당 동작을 수행하게 된다(S17).

참고로, 본 발명에서와 같이 검출 시간 차(t)를 이용하기 위해서는, 예를 들어, 0.001초 단위의 시간 차 계산이 가능한 타이머의 사용이 필요하며, 상기 센서 검출부(33)는, 상기 씨피유(34) 내에 일체로 포함 구성될 수 있다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 팬/틸터에 탑재된 감시용 카메라가 디지털 비디오 레코더에 연결 접속된 실시예를 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따라 다수의 오디오 센서들이 감시 영역 내에 분산 설치된 실시예를 도시한 것이고,

도 3은 본 발명이 적용되는 디지털 비디오 레코더에 대한 실시예의 구성을 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 따른 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 따라 음원 발생 위치를 분석하는 과정을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 인터페이스부 31 : 디지털 신호 처리부

32 : 비디오 디스플레이 처리부 33 : 센서 검출부

34 : 씨피유 35 : 코덱

36 : 타이머 37 : 메모리

38 : 스토리지 100 : 카메라

200 : 팬/틸터 300 : 디지털 비디오 레코더

Claims (8)

1. 감시 영역 내에 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 그 검출 시간을 체크 및 비교하는 1단계; 및

   상기 비교 결과에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 센서는, 감시 영역 내에 적어도 4 개 이상 분산 설치되며, 각 오디오 센서의 감지 영역 중 일부분이 상호 중첩되는 것을 특징으로 하는 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 2단계는, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들을 조합하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하는 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 2단계는, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들의 검출 시간 차에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하는 오디오 센서를 이용한 카메라 촬영 제어 방법.
5. 감시 영역 내에 분산 설치된 다수의 오디오 센서들에 의해 특정 소리가 검출되면, 그에 따라 발생되는 검출 신호를 수신하기 위한 수신수단; 및

   상기 검출 신호의 수신 시간을 체크 및 비교하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 그 위치를 카메라로 촬영 및 녹화하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 오디오 센서는, 감시 영역 내에 적어도 4 개 이상 분산 설치되며, 각 오디오 센서의 감지 영역 중 일부분이 상호 중첩되는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들을 조합하여, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 특정 소리를 검출한 오디오 센서들의 검출 시간 차에 따라, 상기 특정 소리의 음원 위치를 파악한 후, 카메라의 팬/틸트/줌 동작을 제어하여, 그 위치를 카메라로 촬영하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.

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