KR20100109251A

KR20100109251A - 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20100109251A
Application number: KR1020090027777A
Authority: KR
Inventors: 김종달
Original assignee: (주)원테크놀로지
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-08
Also published as: KR100995890B1

Abstract

본 발명은 전광판의 휘도 조절장치에 관한 것으로서, 전광판의 일측에 구비된 카메라를 통해, 전방에서 주행하는 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 추출하여 모션/색온도에 따른 날씨변화를 검출한 후, 전광판에 날씨변화에 따른 휘도정보를 전송함으로써, 주행하는 차량에 전광판의 정보가 선명하게 디스플레이 될 수 있도록 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 엘이디 전광판은 기상조건에 따라 휘도를 제어할 수 없는 문제점이 있었는데, 본 발명은 이를 해소하기 위해 복수의 엘이디모듈(2)로 이루어진 전광판(1)의 하측 중앙부에 구비되어 도로를 주행하는 차량을 촬영하고, 촬영된 영상정보를 영상처리부(21)로 전송하는 카메라(10)와; 상기 카메라(10)로부터 전송된 영상정보에서 노이즈를 제거하고, 차량이 촬영된 장면만을 영상추출부(22)로 전송하는 영상처리부(21)와; 상기 영상처리부(21)에서 전송된 동영상에서 휘도정보를 획득하기 위해 시간에 따라 설정시간마다 순차적으로 복수의 정지 이미지를 추출하는 영상추출부(22)와; 상기 영상추출부(22)에서 전달된 정지 이미지의 색온도를 검출하고, 검출된 색온도를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 색온도검출부(23)와; 상기 영상추출부(22)에서 전달된 복수의 정지 이미지를 비교하여 모션 유무를 검출하고, 그 결과를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 모션검출부(25)와; 상기 색온도검출부(23)을 통해 날씨의 안개/눈비/흐림/맑음을 판단하고, 모션검출부(25)를 통해 전달된 검출값에 따라 제어부(26)를 통해 엘이디모듈(2)의 휘도값을 조절하는 날씨변 화검출부(24)와; 상기 날씨변화검출부(24)에서 전달된 기상상태에 따라 엘이디모듈(2)의 휘도를 조절하는 제어부(26)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치를 제안한다.

따라서, 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치는 전광판(1)의 일측에 구비된 카메라(10)를 통해, 전방에서 주행하는 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 추출하여 모션/색온도에 따른 날씨변화를 검출한 후, 기상상태에 따라 전광판의 휘도를 자동으로 조절하여 도로를 통행하는 운전자에게 선명한 전광판 정보를 전달할 수 잇는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 카메라에서 촬영된 영상을 통신모듈(30)을 통해 외부컴퓨터(40)로 전송하여, 도로의 차량주행상태를 실시간으로 감시할 수 있는 다른 효과가 있다.

엘이디, 전광판, 카메라, 휘도조절, 차량감시

Description

카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법{Luminance controller of LED message signs using for camera and it's control process}

본 발명은 엘이디 전광판의 휘도조절장치에 관한 것으로서, 전광판의 일측에 구비된 카메라를 통해, 전방에서 주행하는 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 추출하여 모션/색온도에 따른 날씨변화를 검출한 후, 전광판에 날씨변화에 따른 휘도정보를 전송함으로써, 주행하는 차량에 전광판의 정보가 선명하게 디스플레이 될 수 있도록 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 전광판은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 표시하는 3 개의 LED 소자를 하나의 LED 픽셀(Pixel)로 구성하고, 다수의 LED 픽셀을 매트릭스(Matrix) 형태로 배치하여 화상을 표시하도록 구성된 엘이디 모듈에 의해 제작된다.

이때, 컬러 영상표시 시스템으로 사용되는 엘이디(LED) 전광판은 각각 그리고 M×N의 해상도를 갖는 화상 표시를 위해서는 M×N 개의 LED 픽셀이 요구되고, 하나의 LED 픽셀이 R, G, B 3색의 LED로 구성되므로 총 3×M×N 개의 LED 소자가 요구되므로, 예를 들어 640×480 해상도를 갖는 LED 전광판에서는 3×640×480(921,600) 개의 LED 소자가 요구된다.

이때, 상기 엘이디 전광판은 일반적으로 옥내 또는 옥외에서 불특정 다수를 대상으로 광고정보나 뉴스정보 등을 표시하거나, 도로 등에서 교통정보를 제공하기 위한 용도로 사용되므로, 전광판의 판독성을 개선하기 위해 설치 위치의 기상 조건에 따라 그 휘도를 조절하는 것이 바람직하다.

즉, 맑은 날에는 휘도가 너무 높을 경우 빛이 확산되어 전광판의 글자가 뭉겨져 보이게 되며, 흐린 날에는 반대로 휘도를 강화시켜야 명확한 판독성이 확보되는데, 종래의 장치에서는 이를 위한 보완책이 없었다.

최근 CDS 센서를 설치하는 수동적인 방법에 의해 휘도를 제어하는 장치가 소개되었으나, 상기 CDS센서는 전광판 주변의 조도만을 확인하는 것이므로, 사용자에의 판독성 개선에 적합하지 못한 문제점이 있었다. 특히, 상기 CDS센서는 야간시에 엘이디가 점등되면, 상기 엘이디에서 발생되는 빛이 유입되어, 주변의 정확한 조도를 인식하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전광판의 전방에서 주행하는 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 추출하여 모션/색온도에 따른 날씨변화를 검출한 후, 주변의 날씨변화에 따른 휘도정보를 전송함으로써, 주행하는 차량에 전광판의 정보가 선명하게 디스플레이 될 수 있도록 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 촬영된 영상을 무선 또는 유선으로 송출하여 교통정보 수립에 기여할 수 있는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치 및 그 제어방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치는 복수의 엘이디모듈로 이루어진 전광판의 하측 중앙부에 구비되어 도로를 주행하는 차량을 촬영하고, 촬영된 영상정보를 영상처리부로 전송하는 카메라와; 상기 카메라로부터 전송된 영상정보에서 노이즈를 제거하고, 차량이 촬영된 장면만을 영상추출부로 전송하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에서 전송된 동영상에서 휘도정보를 획득하기 위해 시간에 따라 설정시간마다 순차적으로 복수의 정지 이미지를 추출하는 영상추출부와; 상기 영상추출부에서 전달된 정지 이미지의 색온도를 검출하고, 검출된 색온도를 날씨변화검출부로 전송하는 색온도검출부와; 상기 영상추출부에서 전달된 복수의 정지 이미지를 비교하여 모션 유무를 검출하고, 그 결과를 날씨변화검출부로 전송하는 모션검출부와; 상기 색온도검출부을 통해 날씨의 안개/눈비/흐림/맑음을 판단하고, 모션검출부를 통해 전달된 검출값에 따라 제어부를 통해 엘이디모듈의 휘도값을 조절하는 날씨변화검출부와; 상기 날씨변화검출부에서 전달된 기상상태에 따라 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치는 전광판(1)의 일측에 구비된 카메라(10)를 통해, 전방에서 주행하는 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 추출하여 모션/색온도에 따른 날씨변화를 검출한 후, 기상상태에 따라 전광판의 휘도를 자동으로 조절하여 도로를 통행하는 운전자에게 선명한 전광판 정보를 전달할 수 잇는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 카메라에서 촬영된 영상을 통신모듈(30)을 통해 외부컴퓨터(40)로 전송하여, 도로의 차량주행상태를 실시간으로 감시할 수 있는 다른 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치가 도로에 설치 된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 2는 도로에서 주행중인 차량을 본 발명의 카메라에서 촬영하는 것을 개략적으로 나타내는 모식도이고, 도 3은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 블럭구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 제어동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 도로에 설치되어 주행중인 차량의 운전자(또는 탑승자)에게 문자 또는 그림을 이루어진 차량운행정보를 제공함에 있어서, 카메라에서 촬영된 영상에 따라 현재의 기상상태를 판단하여 엘이디모듈의 휘도를 자동으로 조절함과 동시에, 카메라에서 촬영된 영상정보를 외부로 송출하여 도로의 교통정보를 감독할 수 있게 한다.

이를 위해 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디모듈(2)로 이루어진 전광판(1)의 하측 중앙부에 카메라(10)를 구비하고, 전광판(1)의 내측에 메인콘트롤러(20)를 구비되어 있으며, 상기 메인콘트롤러(20)에서는 카메라를 통해 촬영된 영상을 소정의 신호처리절차를 통해 변환 및 분석하여 기상조건에 따라 엘이디모듈(2)의 휘도를 자동으로 제어하게 된다.

즉, 상기 메인콘트롤러(20)는 상기 카메라(10)로부터 전송된 영상정보에서 노이즈를 제거하고, 차량이 촬영된 장면만을 영상추출부(22)로 전송하는 영상처리부(21)와; 상기 영상처리부(21)에서 전송된 동영상에서 휘도정보를 획득하기 위해 시간에 따라 설정시간마다 순차적으로 복수의 정지 이미지를 추출하는 영상추출부(22)와; 상기 영상추출부(22)에서 전달된 정지 이미지의 색온도를 검출하고, 검출된 색온도를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 색온도검출부(23)와; 상기 영상추출부(22)에서 전달된 복수의 정지 이미지를 비교하여 모션 유무를 검출하고, 그 결과를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 모션검출부(25)와; 상기 색온도검출부(23)을 통해 날씨의 안개/눈비/흐림/맑음을 판단하고, 모션검출부(25)를 통해 전달된 검출값에 따라 제어부(26)를 통해 엘이디모듈(2)의 휘도값을 조절하는 날씨변화검출부(24)와; 상기 날씨변화검출부(24)에서 전달된 기상상태에 따라 엘이디모듈(2)의 휘도를 조절하는 제어부(26)를 포함하여 구성된다.

상기 카메라(10)은 주간(Day)용 카메라 또는 적외선 엘이디를 이용한 야간(Night) 카메라를 사용목적에 따라 선택적으로 사용할 수 있으나, 본 발명의 1차 목적인 휘도 조절에 있어서는 주간의 기상상태가 주 고려대상이므로 이하에서는 주간용 카메라를 기준으로 동작상태를 설명한다.

상기 카메라(10)에서 촬영된 동영상 정보는 영상처리부(21)로 전달되며, 상기 영상처리부(21)에서는 노이즈(noise)를 제거한 선명한 화상을 영상추출부(22)와 통신모듈(30)에 전달하게 된다.

이때, 극심한 안개가 발생한 경우에는 카메라 촬영이 불가능하므로, 본 발명에서는 이에 대한 보완책으로 '촬영가능상태' 여부를 사전에 판단하게 된다.

즉, 상기 영상처리부(21)에서는 초기 촬영된 영상을 제어부(26)로 송출하게 되며, 상기 제어부(26)에서는 영상에서 흰색(white)의 분포가 80% 이상인 경우, 촬영을 중단하고 바로 엘이디모듈(2)의 휘도를 최상으로 강화한다.

상기 통신모듈(30)은 카메라(10)에 의해 기상조건을 파악하는 본 발명의 기술적 특이성으로서, 영상처리부(21)에서 노이즈가 제거된 영상은 통신모듈(30)을 통해 유선 또는 무선으로 외부컴퓨터(40)에 전달되므로, 외부컴퓨터(40)에서는 실시간으로 도로의 차량 통행상태를 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 영상추출부(22)에서는 영상처리부(21)에서 전달된 동영상을 분석하기 위해 먼저 설정시간마다(예를 들어 0.5초 간격) 정지이미지를 추출하여 색온도검출부(23) 및 모션검출부(25)로 전달한다.

상기 색온도검출부(23)에서는 촬영된 영상을 '눈/비/우박'에 해당하는 'A' 등급, '흐림'에 해당하는 'B'등급, '맑음'에 해당하는 'C'등급으로 구분하여 날씨변화검출부(24)에 전달하게 된다.

날씨변화검출부(24)에서는 색온도가 A등급인 경우, 다시 모션검출부(25)를 통해 눈/비/우박으로 인한 차량의 모션 변동값을 전달받고, 상기 모션 변동값이 기준값 이상인 경우 '눈/비/우박'(기상조건이 열악한 상태)인 것으로 판단하고, 상기 모션 변동값이 기준값 이하인 경우 '흐림'인 것으로 판단하여 제어부(26)에 전달하게 된다.

또한, 날씨변화검출부(24)에서는 색온도가 B등급인 경우 날씨 '흐림'인 것으로 판단하고, 색온도가 C등급인 경우 날씨 '맑음'인 것으로 판단하여 제어부(26)에 전달한다.

따라서, 상기 제어부(26)에서는 극심한 안개상황인 경우 엘이디모듈(2)의 휘도를 '최상'으로 전환하고, '눈/비/우박'의 경우에는 엘이디모듈(2)의 휘도를 '상'으로 전환하고, '흐림'의 경우에는 엘이디모듈의 휘도를 '중'으로 전환하며, '맑음'의 경우에는 엘이디모듈(2)의 휘도를 '상'으로 전환하게 된다.

(기본적으로 엘이디모듈은 전력 소모를 줄이기 위해 낮은 휘도로 셋팅되어 있으며, 제어부에서 전달된 제어값에 따라 적정한 휘도로 전환된다)

한편, 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 제어방법은 도 4에 도시된 흐름도에 따라 진행된다.

먼저, 전광판(1)에 전원이 공급되어 카메라(10)가 온(ON)으로 전환(S10)되어 도로의 상황을 촬영하게 된다.

상기 카메라(10)에서 촬영되는 영상은 영상처리부(21)를 통해 제어부(26)로 전달되며, 상기 제어부(26)에서는 현재의 기상상태가 '촬영가능상태'인지를 파악(S11)한다.

이때, 상기 '촬영가능상태'는 촬영된 영상의 전체 화면에서 흰색(white)의 비율이 80% 이하를 유지하여 기상조건이 '심한 안개'가 아닌 것으로 판단된 상태를 의미하며, 이 경우 제어부(26)에서는 엘이디모듈(2)의 휘도를 '최상' 상태로 전환(S15)한다.

전체화면 대비 흰색(또는 특정색)의 비율을 검출하고, 이를 통해 소정의 제어처리를 수행하는 것은 종래의 영상처리방법에서 일반적인 공지기술이므로, 이하에서 추가적인 설명은 생략한다.

또한, 현재 기상상태가 촬영가능상태인 경우 카메라(10)에서는 도로를 통행하는 차량을 촬영(S12)하여 영상처리부(21)를 통해 노이즈를 제거하기 위한 소정의 신호처리절차를 거쳐 영상추출부(22)로 전달한다.

상기 영상추출부(22)에서는 차량이 촬영된 영상에서 정지영상을 추출(S13)하여 색온도검출부(23) 및 모션검출부(25)로 전달하게 되며, 색온도검출부(23)에서는 추출된 정지영상에서 색온도를 판단(S14)한다.

이때, 색온도가 '비/눈/우박'에 해당하는 A등급인 경우(S20), 모션추출부(25)에서 전달된 모션의 검출(S21)하고 그 변동값의 변화를 판단(S22)하여, 변동값이 기준값 이상인 경우 엘이디모듈(2)의 휘도를 '상'으로 전환(S23)하며, 그렇지 않을 경우 휘도를 '중'으로 전환(S24)한다.

또한, 색온도가 '흐림'에 해당하는 B등급인 경우(S30) 휘도를 '중'으로 전환(S24)하고, 색온도가 '맑음'에 해당하는 C등급인 경우(S40) 휘도를 '상'으로 전환(S41)하게 된다.

또한, 색온도가 C등급(맑음)이면서, 카메라에 촬영되는 영상이 역광일 경우, 도로에 주행하는 운전자에게는 전광판의 시야가 선명하지 못하므로, 휘도를 '최상'으로 전환시키게 된다. '역광'의 여부를 판단하는 것은 종래의 카메라 촬영방법에서 일반적인 공지기술이므로, 이하에서 구체적인 추가설명은 생략한다.

상기 엘이디모듈(2)의 휘도를 '최상, 상, 중, 하'로 구분한 것은 이해의 편의를 돕기 위한 것으로서, 설치환경 및 조건에 따라 보다 다양하게 세분할 수 있으며, 본 발명은 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 기상상태를 파악하고, 파악된 기상상태에 따라 엘이디 전광판의 휘도를 자동조절함에 그 기술적 특이성이 있다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치가 도로에 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도,

도 2는 도로에서 주행중인 차량을 본 발명의 카메라에서 촬영하는 것을 개략적으로 나타내는 모식도,

도 3은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 블럭구성도,

도 4는 본 발명에 의한 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 제어동작을 개략적으로 나타내는 흐름도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 휘도 자동조절 전광판 2 : 엘이디 모듈

3 : 차량 10 : 카메라

20 : 메인콘트롤러 21 : 영상처리부

22 : 영상추출부 23 : 색온도검출부

24 : 날씨변화검출부 25 : 모션검출부

26 : 제어부 30 : 통신모듈

40 : 외부컴퓨터

Claims

복수의 엘이디모듈(2)로 이루어진 전광판(1)의 하측 중앙부에 구비되어 도로를 주행하는 차량을 촬영하고, 촬영된 영상정보를 영상처리부(21)로 전송하는 카메라(10)와;

상기 카메라(10)로부터 전송된 영상정보에서 노이즈를 제거하고, 차량이 촬영된 장면만을 영상추출부(22)로 전송하는 영상처리부(21)와;

상기 영상처리부(21)에서 전송된 동영상에서 휘도정보를 획득하기 위해 시간에 따라 설정시간마다 순차적으로 복수의 정지 이미지를 추출하는 영상추출부(22)와;

상기 영상추출부(22)에서 전달된 정지 이미지의 색온도를 검출하고, 검출된 색온도를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 색온도검출부(23)와;

상기 영상추출부(22)에서 전달된 복수의 정지 이미지를 비교하여 모션 유무를 검출하고, 그 결과를 날씨변화검출부(24)로 전송하는 모션검출부(25)와;

상기 색온도검출부(23)을 통해 기상상태를 판단하여 제어부(26)에 전달하고, 날씨가 눈/비/우박에 해당할 경우 모션검출부(25)를 통해 전달된 변동값을 제어부(26)에 전달하여 엘이디모듈(2)의 휘도값을 조절하는 날씨변화검출부(24)와;

상기 날씨변화검출부(24)에서 전달된 기상상태에 따라 엘이디모듈(2)의 휘도를 조절하는 제어부(26);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절 장치.
제1항에 있어서,

상기 영상처리부(21)는 카메라(10)로부터 전송된 영상정보에서 노이즈를 제거하고, 차량이 촬영된 장면을 통신모듈(30)을 통해 유선 또는 무선 중 어느 하나의 방법에 의해 외부 컴퓨터(40)로 실시간 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치.
휘도조절장치의 제어방법에 있어서,

카메라(10)가 온(ON)으로 전환되는 단계(S10);

카메라(10)에서 촬영되는 영상을 분석하여 현재 기상상태가 촬영가능상태인지를 파악하는 단계(S11);

현재 기상상태가 촬영가능상태가 아닌 경우 엘이디모듈(2)의 휘도를 '최상'으로 전환(S15)하고, 현재 기상상태가 촬영가능상태인 경우 다시 도로를 통행하는 차량을 촬영하는 단계(S12);

차량이 촬영된 영상에서 정지영상을 추출하는 단계(S13);

추출된 정지영상에서 색온도를 판단하는 단계(S14);

색온도가 '비/눈/우박'에 해당하는 A등급인 경우(S20), 모션추출부(25)에서 전달된 모션의 검출(S21)하고 그 변동값의 변화를 판단(S22)하여, 변동값이 기준값 이상인 경우 엘이디모듈(2)의 휘도를 '상'으로 전환하며(S23), 그렇지 않을 경우 휘도를 '중'으로 전환하는 단계(S24);

색온도가 '흐림'에 해당하는 B등급인 경우(S30), 휘도를 '중'으로 전환(S24)하는 단계;

색온도가 '맑음'에 해당하는 C등급인 경우(S40), 휘도를 '상'으로 전환(S41)하는 단계;

가 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 제어방법.
제 3항에 있어서,

상기 촬영가능상태는 촬영된 영상의 전체 화면에서 흰색(white)의 비율이 80% 이하를 유지하여 기상조건이 '심한 안개'가 아닌 것으로 판단된 상태인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 전광판 휘도조절장치의 제어방법.