KR20110114096A - Monitoring system employing thermal imaging camera and nighttime monitoring method using the same - Google Patents

Monitoring system employing thermal imaging camera and nighttime monitoring method using the same Download PDF

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Abstract

열상 카메라를 채택함으로써 야간에도 감시 기능을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 열상 카메라에 팬/틸트 기능을 부여하여 감시가 필요한 지점들을 선택적으로 감시할 수 있고, 감시 대상 영역 내에서의 열상 촬영위치를 사용자가 쉽게 확인할 수 있게 해주는 감시 시스템과, 이를 사용한 야간 감시 방법.
본 발명의 감시 시스템은 촬상부와, 영상처리부와, 표시부를 구비한다. 촬상부는 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하기 위한 광학식 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하기 위한 열상 카메라를 포함한다. 영상처리부는 실시간으로 획득되어지는 야간 열상과 주간에 획득되어 저장된 주간 광학식 영상을 포맷팅하여 하나의 출력영상을 구성한다. 표시부는 출력영상을 디스플레이해준다.By adopting the thermal camera, not only the surveillance function can be maintained at night, but also the pan / tilt function can be given to the thermal camera to selectively monitor the points that need to be monitored. Surveillance systems for easy identification and nightly surveillance using them.
The surveillance system of the present invention includes an imaging unit, an image processing unit, and a display unit. The imaging unit includes an optical camera for acquiring an optical image of the surveillance region and a thermal camera for acquiring a thermal image of the surveillance region. The image processor configures one output image by formatting a nighttime image obtained in real time and a daytime optical image acquired and stored during the day. The display unit displays the output image.

Description

열상 카메라를 채용하는 감시 시스템 및 이를 이용한 야간 감시 방법{Monitoring System Employing Thermal Imaging Camera and Nighttime Monitoring Method Using the Same}Monitoring System Employing Thermal Imaging Camera and Nighttime Monitoring Method Using the Same}

본 발명은 감시 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폐쇄회로 텔레비전(CCTV) 방식의 감시 시스템에 관한 것이다. 아울러, 본 발명은 이와 같은 감시 시스템을 이용한 원격 감시 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surveillance system, and more particularly, to a surveillance system of a closed circuit television (CCTV) system. In addition, the present invention relates to a remote monitoring method using such a monitoring system.

통상적인 폐쇄회로 텔레비전(CCTV) 방식 감시 시스템에 사용되는 카메라는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 채용하는데, 이와 같은 이미지 센서는 빛이 없는 곳에서나 야간 감시용으로는 사용할 수가 없다.Cameras used in conventional closed circuit television (CCTV) surveillance systems employ CCD or CMOS image sensors, which cannot be used in the absence of light or for night surveillance.

조도가 낮은 환경에서도 감시를 할 수 있도록 최근에는 적외선 조명을 부착한 카메라도 사용되고 있다. 그렇지만, 이와 같은 적외선 조명은 간단한 적외선 감지장치, 예컨대 휴대폰용 카메라에 의해서도 그 존재 사실이 확인될 수 있기 때문에, 접근 또는 침입 의도를 가진 사람이 풀숲에 숨어있다가 카메라의 회전을 틈타 접근 또는 침입하는 방식으로 회피하는 경우에는 이를 놓칠 가능성이 높다. 또한, 적외선 카메라는 안개가 짙거나 악천후가 있는 날에도 감시 기능을 수행하지 못할 수가 있다.Recently, cameras with infrared light have also been used to monitor even in low light conditions. However, such an infrared light can be confirmed by a simple infrared sensor such as a camera for a mobile phone, so that a person with an intention of access or intrusion is hiding in the grass and then approaches or invades the rotation of the camera. If you dodge it this way, you're likely to miss it. In addition, the infrared camera may not be able to perform a monitoring function even in a day of heavy fog or bad weather.

조도가 낮은 환경에서 은밀한 감시 기능을 유지하기 위해서는 열상 카메라의 사용이 바람직하다고 할 수 있다. 열상 카메라는 각 물체로부터 방출되는 복사 에너지에 의해 물체와 그 물체의 주변 배경 간의 온도 차이를 검출하고 이를 전기 신호로 변환하여 영상화하는 카메라를 말한다. 인체는 주변의 무생물과 온도 내지 복사에너지 차이가 크기 때문에, 열상 카메라는 인체를 배경으로부터 쉽게 구별해낼 수 있는 영상을 제공한다. 그러므로, 열상 카메라는 주간은 물론 야간에도 운용이 가능하여, 군에서 야간감시용이나 야간작전용으로 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 민간용 및 산업용으로도 응용이 확대되고 있다.In order to maintain a covert surveillance function in a low-light environment, the use of a thermal camera may be desirable. A thermal camera is a camera that detects a temperature difference between an object and its surrounding background by radiant energy emitted from each object, and converts it into an electrical signal to image it. Because the human body has a large difference in temperature and radiant energy from surrounding inanimate objects, thermal cameras provide an image that can easily distinguish the human body from the background. Therefore, the thermal camera can be operated during the day as well as at night, and is widely used in the military for night surveillance or night operation, and its application is expanding to civilian and industrial purposes.

이처럼 주야간 운용이 가능하다는 장점에도 불구하고, 열상 카메라에 의해 촬영된 열상은 사람이나 그밖의 생물의 윤곽이나 존재만을 확인할 수 있게 해줄 뿐이며, 구체적으로 대상을 식별할 수가 없을 뿐만 아니라 분위기 내지 주변 상황을 인식하는 것이 곤란하다는 단점이 있다. 이에 따라, 열상 카메라에 팬/틸트 기능을 부여하여 원격 감시용으로 사용하는 경우에는, 열상이 어느 위치를 촬영한 것인지를 식별하는 것이 불가능해진다. 따라서, 감시용으로 운용되는 열상 카메라는 고정형 카메라 형태로만 사용될 수 있을 뿐이며, 팬/틸트 방식 카메라로는 사용이 사실상 불가능하다는 문제점이 있다.Despite the merits of day and night operations, thermal images taken by thermal cameras only allow the user to identify the contours or existence of humans or other creatures, and not only to identify the object in detail, The disadvantage is that it is difficult to recognize. As a result, when the pan / tilt function is given to the thermal camera and used for remote monitoring, it becomes impossible to identify which position the thermal image is taken. Therefore, the thermal camera operated for surveillance can only be used in the form of a fixed camera, there is a problem that it is practically impossible to use a pan / tilt type camera.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열상 카메라를 채택함으로써 야간에도 감시 기능을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 열상 카메라에 팬/틸트 기능을 부여하여 감시가 필요한 지점들을 선택적으로 감시할 수 있고, 감시 대상 영역 내에서의 열상 촬영위치를 사용자가 쉽게 확인할 수 있게 해주는 감시 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve such a problem, by adopting a thermal camera can not only maintain the monitoring function at night, but also to provide a pan / tilt function to the thermal camera to selectively monitor the points that need to be monitored, It is a technical problem to provide a monitoring system which makes it easy for a user to check a thermal imaging position in a monitoring target area.

아울러, 본 발명은 열상 카메라에 의하여 감시 대상 지역 중 감시가 필요한 지점들을 선택적으로 감시하면서, 감시 대상 영역 내에서의 열상 촬영위치를 쉽게 확인할 수 있는 야간 감시 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a nighttime monitoring method that can easily check the location of the thermal imaging in the area to be monitored, while selectively monitoring the points that need to be monitored in the area to be monitored by the thermal camera.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 감시 시스템은 촬상부와, 영상처리부와, 표시부를 구비한다. 촬상부는 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하기 위한 광학식 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하기 위한 열상 카메라를 포함한다. 영상처리부는 실시간으로 획득되어지는 야간 열상과 주간에 획득되어 저장된 주간 광학식 영상을 포맷팅하여 하나의 출력영상을 구성한다. 표시부는 출력영상을 디스플레이해준다.The monitoring system of the present invention for achieving the above technical problem comprises an imaging unit, an image processing unit, and a display unit. The imaging unit includes an optical camera for acquiring an optical image of the surveillance region and a thermal camera for acquiring a thermal image of the surveillance region. The image processor configures one output image by formatting a nighttime image obtained in real time and a daytime optical image acquired and stored during the day. The display unit displays the output image.

특허청구범위를 포함하여 본 명세서에 있어서, "광학식 영상"이란 용어는 집광렌즈에 의해 집광된 가시광선 또는 근적외선 영역의 빛을 통상의 이미지 센서로 촬상한 영상을 일컫는 의미로 사용한다. 그리고, "열상"이란 용어는 피사체들부터 방출되는 원적외선 영역(8~12㎛) 또는 그보다 짧은 파장 영역의 복사 에너지 내지 온도 차이를 검출하고 이를 전기 신호로 변환하여 영상화한 열영상을 일컫는 의미로 사용한다.In the present specification, including the claims, the term "optical image" is used to refer to an image captured by a conventional image sensor using light in a visible or near infrared region collected by a condenser lens. In addition, the term "thermal image" is used to mean a thermal image which detects radiation energy or temperature difference of a far-infrared region (8-12 μm) or shorter wavelength region emitted from the subjects and converts it into an electrical signal to image it. do.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 영상처리부는 주간 광학식 영상으로부터 참조영상을 정하고, 야간 열상과 참조영상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하게 된다.In a preferred embodiment, the image processor determines a reference image from the daytime optical image, and configures the output image by formatting the night image and the reference image.

바람직한 실시예에 있어서, 열상 카메라는 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비한다. 그리고, 영상처리부는 주간 광학식 영상으로부터 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 토대로 참조영상을 결정한다.In a preferred embodiment, the thermal camera has a pan / tilt drive for adjusting the shooting direction. The image processor determines the reference image based on the pan / tilt adjustment amount of the pan / tilt driver from the daytime optical image.

상기 영상처리부는 촬상부로부터 하나 이상의 신호선을 통해 접속되는 원격감시부 내에 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the image processing unit is provided in a remote monitoring unit that is connected through at least one signal line from the imaging unit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 팬/틸트 조정량은 촬상부에 의해 검출되어 원격감시부에 제공된다. 그렇지만, 이와 같은 실시예가 변형된 실시예에 있어서는, 상기 원격감시부가 팬/틸트 조정량을 결정하여 촬상부를 제어하는 카메라 제어부를 구비하고, 상기 카메라 제어부가 영상처리부에 팬/틸트 조정량 정보를 제공할 수도 있다.In a preferred embodiment, the pan / tilt adjustment amount is detected by the imaging unit and provided to the remote monitoring unit. However, in an embodiment in which such an embodiment is modified, the remote monitoring unit includes a camera control unit for determining the pan / tilt adjustment amount and controlling the imaging unit, and the camera control unit provides pan / tilt adjustment amount information to the image processing unit. You may.

일 실시예에 있어서, 원격감시부는 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부를 더 구비한다. 그리고, 영상처리부에 있어서, 참조영상 구성부는 영상저장부에 저장된 주간 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하고, 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 되며, 출력화면 구성부는 포인터가 부가된 참조영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하게 된다.In one embodiment, the remote monitoring unit further includes an image storage unit for storing the weekly optical image. In the image processing unit, the reference image configuration unit extracts the reference image having a predetermined size from the weekly optical image stored in the image storage unit, and adds a pointer indicating the thermal image position based on the pan / tilt adjustment amount. The unit configures the output image by formatting the reference image and the thermal image to which the pointer is added.

다른 실시예에 있어서, 원격감시부는 주간 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하는 참조영상 추출부와, 상기 참조영상을 저장하기 위한 영상저장부를 더 구비한다. 그리고, 영상처리부는 상기 참조영상과 상기 열상을 포맷팅하고, 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 된다.In another exemplary embodiment, the remote monitoring unit may further include a reference image extracting unit extracting the reference image having a predetermined size from the daytime optical image, and an image storing unit storing the reference image. The image processor formats the reference image and the thermal image, and adds a pointer indicating the thermal image position based on the pan / tilt adjustment amount.

또 다른 실시예에 있어서, 원격감시부는 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부를 더 구비한다. 그리고, 영상처리부에 있어서, 참조영상 구성부는 팬/틸트 조정량에 따라 영상저장부에 저장된 광학식 영상으로부터 위치를 달리하여 참조영상을 생성하고, 출력화면 구성부는 참조영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하게 된다.In another embodiment, the remote monitoring unit further includes an image storage unit for storing the weekly optical image. In the image processing unit, the reference image component generates a reference image from the optical image stored in the image storage unit according to the pan / tilt adjustment amount, and the output screen component forms the output image by formatting the reference image and the thermal image. Will be constructed.

한편, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 감시 방법에 따르면, 주간에 광학식 카메라에 의하여 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하여 저장해둔다. 그리고, 야간에 열상 카메라에 의하여 상기 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하며, 상기 저장된 광학식 영상을 토대로 참조영상을 결정하고, 열상과 참조영상을 포맷팅하여 하나의 출력영상을 구성하여 디스플레이한다.On the other hand, according to the monitoring method of the present invention for achieving the above another technical problem, by using an optical camera during the day to obtain and store the optical image of the area to be monitored. Then, at night, a thermal image is acquired by the thermal camera, a reference image is determined based on the stored optical image, and the thermal image and the reference image are formatted to form and display one output image.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 열상 카메라는 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비한다. 그리고, 야간에 열상을 획득함에 있어서는 상기 팬/틸트 구동부를 구동하여 상기 열상을 획득하는데, 이때 상기 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 결정하게 된다. 그리고, 상기 참조영상을 팬/틸트 조정량에 따라 가변시켜 결정한다.In a preferred embodiment, the thermal camera has a pan / tilt drive for adjusting the shooting direction. In the case of acquiring a thermal image at night, the pan / tilt driving unit is driven to obtain the thermal image, and the pan / tilt adjustment amount of the pan / tilt driving unit is determined. The reference image is determined by varying the pan / tilt adjustment amount.

열상 카메라를 구동함에 있어서는, 주기적 또는 비주기적으로 상기 팬/틸트 구동부를 초기화하는 것이 바람직하다.In driving the thermal camera, it is preferable to initialize the pan / tilt driving unit periodically or aperiodically.

본 발명에 의한 감시 시스템은 열상 카메라를 채택함으로써 주간은 물론 야간에도 실시간으로 영상정보를 획득하고 이를 토대로 운용자가 정밀하게 감시 대상 지역을 감시할 수 있게 해주며, 별도의 조명이 불필요하기 때문에 야간에 설치 여부가 쉽게 노출되지 않는다는 효과가 있다. 그리고, 열상 카메라에 팬/틸트 기능을 부여되기 때문에, 감시가 필요한 지점들을 선택적으로 감시할 수 있다는 이점이 있다.The surveillance system according to the present invention adopts a thermal camera to acquire image information in real time at daytime as well as at night, and enables the operator to precisely monitor a target area for monitoring, and at night, because a separate lighting is not required. The effect is that the installation is not easily exposed. In addition, since a pan / tilt function is provided to the thermal camera, there is an advantage of selectively monitoring the points to be monitored.

아울러, 주간에 촬영한 영상을 토대로 참조영상을 생성하여 열상과 함께 표시해주기 때문에, 사용자가 감시 대상 영역 내에서의 열상 촬영위치를 쉽게 확인하고 주변상황을 인식할 수 있다는 효과가 있다. 특히, 열상 카메라의 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 촬영위치를 결정하고 이를 토대로 참조영상을 가변시키기 때문에, 열상 촬영위치를 확인할 수 있게 해주는 참조영상의 효용이 극대화되는 효과가 있다.In addition, since the reference image is generated based on the image taken during the day and displayed together with the thermal image, there is an effect that the user can easily check the thermal image capture position in the area to be monitored and recognize the surrounding situation. In particular, since the thermal imaging position is determined based on the pan / tilt adjustment amount of the thermal camera and the reference image is changed based thereon, the utility of the reference image which makes it possible to confirm the thermal imaging position is maximized.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 편의상 각 도면에 있어서 동일하거나 대응하는 요소나 부재에 대해서는 가급적 동일한 참조번호를 사용하기로 한다. 도면 중,
도 1은 본 발명에 의한 감시 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 블록도;
도 2는 본 발명에 의한 카메라 유닛의 일 실시예의 사시도;
도 3은 본 발명에 의한 카메라 유닛의 일 실시예의 블록도;
도 4는 본 발명에 의한 원격 감시 장치의 일 실시예의 블록도;
도 5는 도 4의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도;
도 6은 도 5의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면;
도 7은 도 3의 카메라 유닛의 변형된 실시예의 블록도;
도 8은 도 4의 원격 감시 장치의 변형된 실시예의 블록도;
도 9는 본 발명에 의한 원격 감시 장치의 다른 실시예의 블록도;
도 10은 도 9의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도;
도 11은 도 10의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면;
도 12는 본 발명에 의한 원격 감시 장치의 또 다른 실시예의 블록도;
도 13은 도 12의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도; 그리고
도 14는 도 13의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. For convenience, the same reference numerals will be used for the same or corresponding elements or members in the drawings. In the drawings,
1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a monitoring system according to the present invention;
2 is a perspective view of one embodiment of a camera unit according to the present invention;
3 is a block diagram of one embodiment of a camera unit according to the present invention;
4 is a block diagram of one embodiment of a remote monitoring apparatus according to the present invention;
FIG. 5 is a flowchart showing a monitoring process in a monitoring system including the remote monitoring device of FIG. 4; FIG.
6 is a view showing an image processing process in the monitoring process of FIG. 5;
7 is a block diagram of a modified embodiment of the camera unit of FIG. 3;
8 is a block diagram of a modified embodiment of the remote monitoring apparatus of FIG.
9 is a block diagram of another embodiment of a remote monitoring apparatus according to the present invention;
FIG. 10 is a flowchart showing a monitoring process in a monitoring system including the remote monitoring device of FIG. 9; FIG.
11 is a view showing an image processing process in the monitoring process of FIG. 10;
12 is a block diagram of another embodiment of a remote monitoring apparatus according to the present invention;
FIG. 13 is a flowchart illustrating a monitoring process in a monitoring system including the remote monitoring device of FIG. 12; FIG. And
14 is a diagram illustrating an image processing process in the monitoring process of FIG. 13.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 감시 시스템은 감시 대상 영역에 설치되는 카메라 유닛(10)과, 상기 카메라 유닛(10)과 하나 이상의 신호선을 통해 접속되는 원격 감시 장치(60)를 구비한다. 카메라 유닛(10)은 광각렌즈, 예컨대 어안렌즈를 집광렌즈로 사용하는 어안렌즈 카메라(20)와, 피사체들로부터 방출되는 복사 에너지 차이를 검출하는 열상 카메라(30)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the monitoring system according to the present invention includes a camera unit 10 installed in a surveillance target area and a remote monitoring device 60 connected to the camera unit 10 through at least one signal line. The camera unit 10 includes a fisheye lens camera 20 using a wide-angle lens, for example, a fisheye lens, and a thermal camera 30 for detecting a difference in radiant energy emitted from subjects.

도 2는 카메라 유닛(10)의 일 실시예의 사시도이다. 카메라 유닛(10)의 하우징(12)은 금속 또는 합성수지 재질로 되어 있으며, 그 상측은 원통형으로 되어 있고 하측은 대략 종과 같은 형태로 되어 있다. 하우징(12)의 저면에는 합성수지 재질로 되어 있는 돔(14)이 마련되어 있다. 하우징(10)의 상부면에는 카메라 유닛(10)을 벽면이나 지지봉(Pole)에 취부하기 위한 브라켓(16)이 일체로서 또는 착탈가능하게 설치된다. 바람직한 실시예에 있어서, 어안렌즈 카메라(20)는 하우징(12)의 상측 원통형 외주면에 설치되며, 열상 카메라(30)는 하우징(12) 저면의 돔(14) 내에 설치된다.2 is a perspective view of one embodiment of the camera unit 10. The housing 12 of the camera unit 10 is made of metal or synthetic resin, the upper side of which is cylindrical, and the lower side of the camera unit 10 is shaped like a bell. The bottom of the housing 12 is provided with a dome 14 made of synthetic resin. On the upper surface of the housing 10, a bracket 16 for attaching the camera unit 10 to a wall surface or a support pole is integrally or detachably installed. In a preferred embodiment, the fisheye lens camera 20 is installed on the upper cylindrical outer circumferential surface of the housing 12, and the thermal camera 30 is installed in the dome 14 of the bottom of the housing 12.

도 3은 도 2에 도시된 카메라 유닛(10)의 블록도이다. 카메라 유닛(10)은 어안렌즈 카메라(20), 열상 카메라(30), 아날로그/디지털 변환기(50, 52), 멀티플렉서(54), 제어부(56), 및 인터페이스 포트(58)를 구비한다.3 is a block diagram of the camera unit 10 shown in FIG. 2. The camera unit 10 includes a fisheye lens camera 20, a thermal camera 30, analog / digital converters 50 and 52, a multiplexer 54, a controller 56, and an interface port 58.

어안렌즈 카메라(20)에 있어서, 어안렌즈(22)는 예컨대 150°이상의 시야각 범위 내에서 입사되는 빛을 집광하고, 이미지 센서(24)는 집광된 빛을 전기적 신호로 변환한다. 어안렌즈 카메라(20)에 의해 출력되는 광학식 영상은 프레임 레이트가 초당 30 프레임 또는 25 프레임의 통상적인 동영상일 수 있다. 그렇지만, 도 1의 감시 시스템이 야간 감시 목적으로만 운용되는 경우, 광학식 영상은 주기적 또는 비주기적으로 촬상되는 정지영상일 수도 있다.In the fisheye lens camera 20, the fisheye lens 22 collects light incident within a viewing angle range of 150 ° or more, for example, and the image sensor 24 converts the collected light into an electrical signal. The optical image output by the fisheye lens camera 20 may be a typical video having a frame rate of 30 frames or 25 frames per second. However, when the surveillance system of FIG. 1 is operated only for night surveillance purposes, the optical image may be a still image which is periodically or aperiodically captured.

열상 카메라(30)는 감시 대상 영역 내에 있는 피사체들간의 온도 차이를 감지하여 전기적 신호로 변환함으로써, 복사 에너지에 의하여 피사체들을 시각화하기 위한 열상 신호를 출력한다. 열상 카메라(30)에 있어서, 광학부(32)는 피사체로부터 발생되는 복사 에너지를 받아들이고, 열상 검출기(34)는 입력된 복사 에너지를 스캐닝해서 픽셀단위로 온도를 전기적 신호로 변환시킨다. 여기서, 열상 검출기(34) 내에 있는 검출소자들은 일반적으로 출력이 미약할 뿐만 아니라 감도 내지 응답특성이 불균일하여, 재현되는 열영상에서 고정패턴잡음을 유발하여 관측성능을 저하시킬 수 있다. 보정회로(36)는 검출소자들간의 이와 같은 불균일한 응답특성을 보정하여 균일화한다. 본 발명이 특정 열상 검출 방식이나 보정 방식에 한정되는 것은 아니며 열상 카메라(30)의 구체적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 용이하게 구현할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 열상 카메라(30)에 의해 출력되는 열상의 프레임 레이트는 초당 30 프레임 또는 25 프레임이 될 수도 있고, 초당 9 프레임이나 그 이하가 될 수도 있다.The thermal camera 30 detects a temperature difference between the subjects in the area to be monitored and converts it into an electrical signal, thereby outputting a thermal signal for visualizing the subjects by radiant energy. In the thermal camera 30, the optical unit 32 receives radiant energy generated from a subject, and the thermal detector 34 scans the input radiant energy and converts the temperature into an electric signal in units of pixels. Here, the detection elements in the thermal image detector 34 generally have a weak output and a nonuniform sensitivity or response characteristic, thereby causing fixed pattern noise in the reproduced thermal image, thereby lowering the observation performance. The correction circuit 36 corrects and equalizes this nonuniform response characteristic between the detection elements. The present invention is not limited to a specific thermal detection method or correction method, and the specific configuration of the thermal camera 30 may be easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains, and a detailed description thereof will be omitted. The thermal frame rate output by the thermal camera 30 may be 30 frames or 25 frames per second, or 9 frames or less per second.

패닝 모터 드라이버(38)는 제어부(56)로부터의 제어신호에 응답하여 패닝 모터(40)를 구동하고, 이에 따라 패닝 모터(38)는 열상 카메라(30)의 광학부(32)와 열상 검출기(34) 조립체를 수평방향으로 회전시킨다. 틸팅 모터 드라이버(42)는 제어부(56)로부터의 제어신호에 응답하여 틸팅 모터(44)를 구동하고, 이에 따라 틸팅 모터(44)는 광학부(32)와 열상 검출기(34) 조립체를 수직방향으로 회전시킨다. 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)는 회전량을 정밀하게 제어할 수 있는 스텝핑 모터에 의해 구현되는 것이 바람직하다.The panning motor driver 38 drives the panning motor 40 in response to a control signal from the control unit 56, so that the panning motor 38 is connected to the optical unit 32 and the thermal detector of the thermal camera 30. 34) Rotate the assembly horizontally. The tilting motor driver 42 drives the tilting motor 44 in response to a control signal from the control unit 56, and thus the tilting motor 44 moves the optical unit 32 and the thermal detector 34 assembly in the vertical direction. Rotate The panning motor 40 and the tilting motor 44 are preferably implemented by a stepping motor capable of precisely controlling the amount of rotation.

제1 아날로그/디지털 변환기(50)는 광학식 영상 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 제2 아날로그/디지털 변환기(52)는 열상 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 멀티플렉서(54)는 디지털화된 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 멀티플렉싱해서 하나의 비트열로 결합하여, 영상신호선 예컨대 동축케이블을 통해 원격 감시 장치(60)로 전송한다. 바람직한 실시예에 있어서, 멀티플렉서(54)는 주간에는 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 모두 원격 감시 장치(60)로 전송하지만, 야간에는 열상 신호만을 선택하여 원격 감시 장치(60)로 전송한다. 여기서, 광학식 영상 신호는 주기적 또는 비주기적인 정지영상일 수도 있다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서, 멀티플렉서(54)가 주야에 관계없이 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 모두 원격 감시 장치(60)로 전송할 수도 있다.The first analog-to-digital converter 50 converts the optical image signal into digital data, and the second analog-to-digital converter 52 converts the thermal signal into digital data. The multiplexer 54 multiplexes the digitized optical video signal and thermal image signal, combines them into one bit string, and transmits them to the remote monitoring device 60 through the video signal line, for example, a coaxial cable. In the preferred embodiment, the multiplexer 54 transmits both the optical video signal and the thermal signal to the remote monitoring device 60 during the day, but selects and transmits only the thermal signal to the remote monitoring device 60 at night. Here, the optical image signal may be a periodic or aperiodic still image. However, in a modified embodiment, the multiplexer 54 may transmit both optical video signals and thermal signals to the remote monitoring device 60 regardless of day or night.

제어부(56)는 멀티플렉서(54)의 신호 선택 및 전송을 제어한다. 또한, 제어부(56)는 인터페이스 포트(58)를 통하여 원격 감시장치(60)로부터 제어신호를 받아들이고, 제어신호에 응답하여 패닝 모터 드라이버(38) 및 틸팅 모터 드라이버(42)를 제어한다. 원격 감시 장치(60)로부터의 제어신호 수신채널은 예컨대 RS-232C 또는 RS-485 표준에 적합하게 구현될 수 있다.The controller 56 controls signal selection and transmission of the multiplexer 54. The control unit 56 also receives a control signal from the remote monitoring device 60 through the interface port 58 and controls the panning motor driver 38 and the tilting motor driver 42 in response to the control signal. The control signal receiving channel from the remote monitoring device 60 may be implemented, for example, in compliance with the RS-232C or RS-485 standard.

도 4는 도 1에 도시된 원격 감시 장치(60)의 일 실시예의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 원격 감시 장치(60)는 영상 분리부(62), 영상 저장부(64), 입력부(66), 카메라 제어부(68), 인터페이스 포트(70), 열상 위치 결정부(72), 참조영상 구성부(74), 출력화면 구성부(76), 및 표시부(78)를 구비한다.4 is a block diagram of an embodiment of the remote monitoring apparatus 60 shown in FIG. In the present embodiment, the remote monitoring apparatus 60 includes an image separator 62, an image storage unit 64, an input unit 66, a camera control unit 68, an interface port 70, and a thermal positioning unit 72. ), A reference image constructing unit 74, an output screen constructing unit 76, and a display unit 78.

영상 분리부(62)는 카메라 유닛(10)으로부터 수신된 신호에서 광학식 영상 신호와 열상 신호를 분리하고, 영상 저장부(64)는 분리된 광학식 영상 신호와 열상 신호를 저장한다. 특히, 영상 저장부(64)는 주간에 획득된 광학식 영상 신호를 저장하여, 주간에 촬영된 광학식 영상이 야간에 열상과 함께 표시할 참조영상을 생성하는데 활용될 수 있게 해준다.The image separator 62 separates the optical image signal and the thermal image signal from the signal received from the camera unit 10, and the image storage unit 64 stores the separated optical image signal and the thermal image signal. In particular, the image storage unit 64 stores the optical image signal obtained during the day, so that the optical image captured during the day can be utilized to generate a reference image to be displayed with the thermal image at night.

입력부(66)는 키보드와, 마우스 및/또는 조이스틱을 포함하며, 사용자가 시시스템을 조작하고 제어명령을 입력할 수 있게 해주며, 특히 팬/틸트 명령을 인가할 수 있게 해준다. 카메라 제어부(68)는 입력부(66)로부터의 제어명령에 응답해서 인터페이스 포트(70)를 통하여 카메라 유닛(10)에 팬/틸트 구동을 제어하기 위한 카메라 제어신호를 송신한다. 여기서 팬/틸트 구동은 프로그램에 의하여 일정한 패턴으로, 또는 영상 내에서의 피사체 또는 피사체 움직임 검출 결과에 따라 자동적으로 이루어질 수도 있다. 수동 또는 자동으로 카메라 제어신호를 생성하는 과정에서, 카메라 제어부(68)는 열상 카메라(30)의 팬/틸트 조정량을 추정한다.Input 66 includes a keyboard, a mouse and / or a joystick, allowing the user to operate the system and enter control commands, and in particular to accept pan / tilt commands. The camera controller 68 transmits a camera control signal for controlling pan / tilt driving to the camera unit 10 through the interface port 70 in response to a control command from the input unit 66. In this case, the pan / tilt driving may be automatically performed in a predetermined pattern by a program or according to a detection result of a subject or a subject in the image. In the process of manually or automatically generating a camera control signal, the camera controller 68 estimates the pan / tilt adjustment amount of the thermal camera 30.

열상 위치 결정부(72)는 카메라 제어부(68)로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 열상 카메라(30)가 향하는 방향을 결정한다. 원격 감시 장치(50)의 비휘발성 메모리(미도시됨)에는 카메라 방향과 포인터 위치간의 대응관계를 나타내는 룩업테이블이 저장되어 있다. 열상 위치 결정부(72)는 룩업테이블을 참조하여 카메라 방향에 따른 포인터 위치 정보를 출력한다.The thermal image positioning unit 72 receives the pan / tilt adjustment amount from the camera control unit 68 and determines the direction in which the thermal camera 30 is directed based on this. A non-volatile memory (not shown) of the remote monitoring apparatus 50 stores a lookup table indicating a correspondence relationship between a camera direction and a pointer position. The thermal image positioning unit 72 outputs pointer position information according to the camera direction with reference to the lookup table.

참조영상 구성부(74)는 영상저장부(64)에 저장된 주간 광학식 영상으로부터 일정 크기의 참조영상을 추출하고, 열상 위치 결정부(72)로부터의 포인터 위치 정보에 따라 열상 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 된다. 출력화면 구성부(76)는 포인터가 부가된 참조영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하여, 표시부(78)를 통해 출력한다.The reference image configuring unit 74 extracts a reference image having a predetermined size from the weekly optical image stored in the image storing unit 64, and adds a pointer indicating the thermal position according to the pointer position information from the thermal positioning unit 72. Done. The output screen configuration unit 76 configures the output image by formatting the reference image and the thermal image to which the pointer is added, and outputs the output image through the display unit 78.

도 5 및 도 6을 참조하여 감시 시스템(10)에 있어서의 야간 감시 과정을 보다 상세하게 설명한다. 도 5는 야간 감시 과정을 전체적으로 보여주는 흐름도이고, 도 6은 야간 감시 과정에 있어서의 영상 처리 프로세스를 보여주는 도면이다.The night monitoring process in the monitoring system 10 is demonstrated in more detail with reference to FIG. 5 and FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating the night surveillance process as a whole, and FIG. 6 is a diagram illustrating an image processing process in the night surveillance process.

도 5를 참조하면, 카메라 유닛(10)은 주간에 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하여, 원격 감시 장치(60)의 표시부(78)에 광학식 영상 및 열상이 표시될 수 있게 해준다. 이 과정에서, 원격 감시 장치(60)의 영상저장부(64)에는 광학식 영상 및 열상 중에서 적어도 광학식 영상을 저장해둔다(제80단계). 여기서 어안렌즈 카메라(20)에 의해 촬영된 광학식 영상(도 6의 100)은 원형으로 되어 있다.Referring to FIG. 5, the camera unit 10 obtains an optical image and a thermal image of a region to be monitored during the day, and transmits the optical image and the thermal image to the remote monitoring device 60, and the optical image on the display unit 78 of the remote monitoring device 60. And thermal imagery can be displayed. In this process, the image storage unit 64 of the remote monitoring device 60 stores at least an optical image among the optical image and the thermal image (step 80). Here, the optical image (100 in FIG. 6) photographed by the fisheye lens camera 20 is circular.

야간이 되면 제82단계 내지 제96단계의 야간 감시 프로세스가 수행된다. 야간 감시 과정에서, 원격 감시 장치(60)의 카메라 제어부(68)는 주기적 또는 비주기적으로 열상 카메라(30)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)를 초기화하기 위한 제어신호를 카메라 유닛(10)에 송신한다. 이에 따라, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 위치가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있게 된다(제82단계).If it is night, the night monitoring process of steps 82 to 96 is performed. In the night monitoring process, the camera controller 68 of the remote monitoring apparatus 60 periodically or aperiodically transmits a control signal for initializing the panning motor 40 and the tilting motor 44 of the thermal camera 30 to the camera unit ( 10). Accordingly, the positions of the panning motor 40 and the tilting motor 44 are initialized so that the pan / tilt adjustment amount according to the driving of the panning motor 40 or the tilting motor 44 can be accurately estimated until the initialization is performed again later. (Step 82).

이와 같은 상태에서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되고, 열상 카메라(30)를 통해 열상이 획득된다(제84단계). 이때, 카메라 제어부(68)는 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 열상 카메라(30)의 팬/틸트 조정량을 추정하고, 열상 위치 결정부(72)는 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 카메라(30)의 촬영방향을 결정한다(제86단계). 열상 위치 결정부(72)는 메모리의 룩업테이블을 참조하여 열상 카메라(30)의 촬영방향에 맵핑된 포인터 위치를 결정한다(제88단계). 아래에서 보는 바와 같이, 포인터는 참조영상 내에서의 열상 위치를 나타내는 표식이다.In this state, the panning motor 40 and / or the tilting motor 44 are driven automatically by a program or according to a command from the input unit 66, and a thermal image is obtained through the thermal camera 30 (first Step 84). At this time, the camera controller 68 estimates the pan / tilt adjustment amount of the thermal camera 30 from the driving amounts of the panning motor 40 and the tilting motor 44, and the thermal image positioning unit 72 adjusts the pan / tilt adjustment. The photographing direction of the thermal camera 30 is determined based on the amount (step 86). The thermal image position determiner 72 determines the pointer position mapped to the imaging direction of the thermal camera 30 by referring to the lookup table of the memory (operation 88). As shown below, the pointer is an indicator indicating the thermal position within the reference image.

한편, 참조영상 구성부(74)는 영상저장부(64)에 저장된 주간 광학식 영상(100)을 독출하고, 주간 광학식 영상(100)으로부터 일정 크기의 참조영상(102)를 추출한다. 일 실시예에 있어서, 참조영상(102)은 원형의 주간 광학식 영상(100) 중에서 장방형으로 일부만이 선택되어 추출된다. 그 다음, 참조영상 구성부(74)는 참조영상(102) 내에서 열상 위치 결정부(72)로부터의 포인터 위치 정보가 나타내는 위치에 포인터(104)를 부가한다(제90단계).Meanwhile, the reference image configuring unit 74 reads the weekly optical image 100 stored in the image storage unit 64, and extracts the reference image 102 having a predetermined size from the weekly optical image 100. In one embodiment, only a part of the reference image 102 is selected from the circular daytime optical image 100 and is extracted. Next, the reference image configuring unit 74 adds the pointer 104 to the position indicated by the pointer position information from the thermal positioning unit 72 in the reference image 102 (step 90).

제92단계에서, 출력화면 구성부(76)는 포인터(104)가 부가된 참조영상(106)과 열상(110)을 하나의 영상으로 포맷팅해서 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이 되게 한다(제92단계, 제94단계).In operation 92, the output screen configuring unit 76 forms the output image by formatting the reference image 106 and the thermal image 110 to which the pointer 104 is added into one image, thereby forming the output image on the display unit 78. Display (step 92, step 94).

이어서, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제96단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제86단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.Then, it is monitored whether the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven (step 96), and if the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven, the process proceeds to step 86. The photographing direction estimation and pointer position changing process are performed again.

이와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 있어서는 원격 감시 장치(60)의 카메라 제어부(68)가 팬/틸트 조정량을 결정하여 카메라 유닛(10)을 제어하거나 카메라 유닛(10)에 대한 구동 제어정보를 토대로 팬/틸트 조정량을 추정한다. 그렇지만, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 카메라 유닛(10)이 팬/틸트 조정량 정보를 원격 제어 장치(60)에 제공할 수도 있다. 도 7 및 도 8은 이와 같은 실시예에 따른 카메라 유닛(10)과 원격 감시 장치(60)를 각각 보여준다.3 and 4, the camera controller 68 of the remote monitoring apparatus 60 determines the pan / tilt adjustment amount to control the camera unit 10 or to the camera unit 10. The pan / tilt adjustment amount is estimated based on the driving control information. However, in another embodiment of the present invention, the camera unit 10 may provide the remote control apparatus 60 with the pan / tilt adjustment amount information. 7 and 8 show a camera unit 10 and a remote monitoring device 60 according to this embodiment, respectively.

도 7 및 도 8의 실시예에 있어서, 카메라 유닛(10)의 제어부(56a)는 패닝 모터 드라이버(38) 틸팅 모터 드라이버(42)에 대한 제어신호 발생시 팬/틸트 조정량을 추정하고, 이 추정량 정보를 원격 제어 장치(60)에 송신한다. 여기서, 카메라 유닛(10)의 제어부(56a)는 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 실제 회전량을 검출하여 팬/틸트 조정량을 결정할 수도 있다. 원격 제어 장치(60)의 열상위치 결정부(72a)는 제어부(68a)가 아닌 카메라 유닛(10)으로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 포인터 위치를 결정하게 된다. 도 7 및 도 8에 도시된 시스템의 다른 특징은 도 3 및 도 4에 도시된 시스템과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.7 and 8, the control unit 56a of the camera unit 10 estimates the pan / tilt adjustment amount when a control signal is generated for the panning motor driver 38 and the tilting motor driver 42. The information is sent to the remote control device 60. Here, the controller 56a of the camera unit 10 may determine the pan / tilt adjustment amount by detecting the actual rotation amounts of the panning motor 40 and the tilting motor 44. The thermal image positioning unit 72a of the remote control device 60 receives the pan / tilt adjustment amount from the camera unit 10 rather than the control unit 68a, and determines the pointer position based on this. Other features of the system shown in FIGS. 7 and 8 are similar to those shown in FIGS. 3 and 4, and thus detailed description thereof will be omitted.

도 9는 본 발명에 의한 원격 감시 장치(60)의 다른 실시예를 보여준다.9 shows another embodiment of the remote monitoring apparatus 60 according to the present invention.

본 실시예에 있어서, 참조영상 구성부(174)는 영상저장부(64)에 저장된 참조영상을 독출하고, 열상 위치 결정부(72)로부터의 포인터 위치 정보에 따라 열상 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 된다. 출력화면 구성부(76)는 포인터가 부가된 참조영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하여, 표시부(78)를 통해 출력한다. 도 9에 도시된 원격 감시 장치의 다른 특징은 도 4에 도시된 장치의 특징과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.In the present embodiment, the reference image configuring unit 174 reads out a reference image stored in the image storing unit 64 and adds a pointer indicating the thermal position according to the pointer position information from the thermal positioning unit 72. do. The output screen configuration unit 76 configures the output image by formatting the reference image and the thermal image to which the pointer is added, and outputs the output image through the display unit 78. Other features of the remote monitoring apparatus illustrated in FIG. 9 are similar to those of the apparatus illustrated in FIG. 4, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 10 및 도 11을 참조하여 도 9의 원격 감시 장치에 따른 야간 감시 과정을 설명한다. 도 10은 야간 감시 과정을 전체적으로 보여주는 흐름도이고, 도 11은 야간 감시 과정에 있어서의 영상 처리 프로세스를 보여주는 도면이다.A night monitoring process according to the remote monitoring apparatus of FIG. 9 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a flowchart illustrating the night surveillance process as a whole, and FIG. 11 is a view illustrating an image processing process in the night surveillance process.

카메라 유닛(10)이 주간에 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하면, 원격 감시 장치(60)의 참조영상 구성부(174)는 광학식 영상(200)으로부터 일정 크기의 참조영상(202)를 추출하여 영상저장부(64)에 저장한다. 일 실시예에 있어서, 참조영상(202)의 추출은 원형의 광학식 영상(200) 중에서 장방형으로 일부만을 선택함으로써 이루어질 수 있다(제180단계).When the camera unit 10 acquires an optical image and a thermal image of the surveillance target region during the day and transmits the optical image and the thermal image to the remote monitoring apparatus 60, the reference image configuring unit 174 of the remote monitoring apparatus 60 may perform the optical image 200. The reference image 202 of a predetermined size is extracted from the image storage unit 64 and stored in the image storage unit 64. In an embodiment, the extraction of the reference image 202 may be performed by selecting only a portion of the circular optical image 200 in a rectangular shape (operation 180).

이와 같은 상태에서 야간이 되면, 주기적 또는 비주기적으로 열상 카메라(30)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있도록 한다(제182단계). 이어서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되면서, 열상 카메라(30)를 통해 열상이 획득된다(제184단계). 이때, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 열상 카메라(30)의 팬/틸트 조정량이 추정되고, 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 카메라(30)의 촬영방향이 결정된다(제186단계). 제188단계에서는, 열상 카메라(30)의 촬영방향에 상응한 포인터 위치가 결정된다.At night in such a state, the panning motor 40 and the tilting motor 44 of the thermal camera 30 are periodically or aperiodically initialized, and thereafter, the panning motor 40 or the tilting motor until initialization is performed again. In operation 182, the pan / tilt adjustment amount according to the driving may be accurately predicted. Subsequently, while the panning motor 40 and / or the tilting motor 44 are driven automatically by a program or according to a command from the input unit 66, a thermal image is acquired through the thermal camera 30 (step 184). . At this time, the pan / tilt adjustment amount of the thermal camera 30 is estimated from the driving amounts of the panning motor 40 and the tilting motor 44, and the photographing direction of the thermal camera 30 is determined based on the pan / tilt adjustment amount ( Step 186). In operation 188, a pointer position corresponding to the photographing direction of the thermal camera 30 is determined.

제190단계에서, 포인터 부가부(176)는 영상저장부(64)에 저장된 참조영상(202)를 독출하고, 참조영상(202) 내에서 포인터 위치 정보가 나타내는 위치에 포인터(204)를 부가한다. 그 다음, 출력화면 구성부(76)는 포인터(204)가 부가된 참조영상(206)과 열상(210)을 하나의 영상으로 포맷팅하여 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이 되게 한다(제192단계, 제194단계). 이어서, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제196단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제186단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.In operation 190, the pointer adding unit 176 reads the reference image 202 stored in the image storage unit 64, and adds the pointer 204 to the position indicated by the pointer position information in the reference image 202. . Then, the output screen configuration unit 76 forms the output image by formatting the reference image 206 and the thermal image 210 to which the pointer 204 is added into one image, thereby displaying the output image on the display unit 78. (Step 192, Step 194). Then, it is monitored whether the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven (step 196), and when the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven, the process proceeds to step 186. The photographing direction estimation and pointer position changing process are performed again.

도 12는 본 발명에 의한 원격 감시 장치(60)의 또 다른 실시예를 보여준다.12 shows another embodiment of the remote monitoring apparatus 60 according to the present invention.

본 실시예에 있어서, 영상 저장부(64)는 영상 분리부(62)에 의해 분리된 광학식 영상 신호와 열상 신호 중에서 적어도 광학식 영상 신호를 저장한다. 열상 위치 결정부(272)는 카메라 제어부(68)로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 열상 카메라(30)가 향하는 방향을 결정한다. 원격 감시 장치(50)의 비휘발성 메모리(미도시됨)에는 카메라 방향과 열상 위치간의 대응관계를 나타내는 룩업테이블이 저장되어 있다. 열상 위치 결정부(272)는 룩업테이블을 참조하여 카메라 방향에 따른 열상 위치를 결정하고, 열상 위치에 따라 참조영상의 크기/위치 정보를 출력한다.In the present embodiment, the image storage unit 64 stores at least an optical image signal among the optical image signal and the thermal image signal separated by the image separation unit 62. The thermal image positioning unit 272 receives the pan / tilt adjustment amount from the camera control unit 68 and determines the direction in which the thermal camera 30 is directed based on this. A non-volatile memory (not shown) of the remote monitoring apparatus 50 stores a lookup table indicating a correspondence relationship between the camera direction and the thermal image position. The thermal imager determiner 272 determines the thermal image position according to the camera direction with reference to the lookup table, and outputs the size / position information of the reference image according to the thermal image position.

참조영상 구성부(274)는 영상저장부(64)에 저장된 주간 광학식 영상을 독출하고, 열상 위치 결정부(272)로부터의 크기/위치 정보에 따라 주간 광학식 영상으로부터 크기와 위치를 달리하여 참조영상을 추출한다. 출력화면 구성부(76)는 추출된 참조영상과 열상을 포맷팅해서 출력영상을 구성하여, 표시부(78)를 통해 출력한다. 도 12에 도시된 원격 감시 장치의 다른 특징은 도 4에 도시된 장치의 특징과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The reference image configuration unit 274 reads the weekly optical image stored in the image storage unit 64, and changes the size and position from the weekly optical image according to the size / position information from the thermal positioning unit 272. Extract The output screen configuration unit 76 forms an output image by formatting the extracted reference image and the thermal image, and outputs the output image through the display unit 78. Since other features of the remote monitoring apparatus illustrated in FIG. 12 are similar to those of the apparatus illustrated in FIG. 4, a detailed description thereof will be omitted.

도 13 및 도 14를 참조하여 도 12의 원격 감시 장치에 따른 야간 감시 과정을 설명한다. 도 13은 야간 감시 과정을 전체적으로 보여주는 흐름도이고, 도 14는 야간 감시 과정에 있어서의 영상 처리 프로세스를 보여주는 도면이다.A night monitoring process according to the remote monitoring apparatus of FIG. 12 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a flowchart illustrating the night surveillance process as a whole, and FIG. 14 is a view illustrating an image processing process in the night surveillance process.

카메라 유닛(10)이 주간에 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하면, 원격 감시 장치(60)의 영상저장부(64)는 광학식 영상과 열상 중에서 적어도 광학식 영상을 저장한다(제280단계).When the camera unit 10 acquires an optical image and a thermal image of a surveillance target region during the day and transmits the optical image and a thermal image to the remote monitoring apparatus 60, the image storage unit 64 of the remote monitoring apparatus 60 may include at least one of the optical image and thermal image. The optical image is stored (step 280).

이와 같은 상태에서 야간이 되면, 주기적 또는 비주기적으로 열상 카메라(30)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있도록 한다(제282단계). 이어서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되면서, 열상 카메라(30)를 통해 열상이 획득된다(제284단계). 이때, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 열상 카메라(30)의 팬/틸트 조정량이 추정되고, 팬/틸트 조정량을 토대로 열상 카메라(30)의 촬영방향이 결정된다(제286단계). 제288단계에서는, 열상 카메라(30)의 촬영방향에 상응한 참조영상 위치/크기가 결정된다.At night in such a state, the panning motor 40 and the tilting motor 44 of the thermal camera 30 are periodically or aperiodically initialized, and thereafter, the panning motor 40 or the tilting motor until initialization is performed again. (44) The pan / tilt adjustment amount according to the driving can be accurately predicted (step 282). Then, while the panning motor 40 and / or the tilting motor 44 are driven automatically by a program or according to a command from the input unit 66, thermal images are acquired through the thermal camera 30 (step 284). . At this time, the pan / tilt adjustment amount of the thermal camera 30 is estimated from the driving amounts of the panning motor 40 and the tilting motor 44, and the photographing direction of the thermal camera 30 is determined based on the pan / tilt adjustment amount ( Step 286). In operation 288, the reference image position / size corresponding to the photographing direction of the thermal camera 30 is determined.

제290단계에서, 참조영상 구성부(274)는 영상저장부(64)에 저장된 주간 광학식 영상을 독출하고, 열상 위치 결정부(272)로부터의 크기/위치(302) 정보에 따라 주간 광학식 영상으로부터 크기와 위치를 달리하여 참조영상(304)을 추출한다. 그 다음, 출력화면 구성부(76)는 추출된 참조영상(304)과 열상(310)을 하나의 영상으로 포맷팅하여 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이 되게 한다(제292단계, 제294단계). 이어서, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제296단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제286단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.In operation 290, the reference image configuring unit 274 reads the weekly optical image stored in the image storage unit 64, and reads out the weekly optical image according to the size / position 302 information from the thermal positioning unit 272. The reference image 304 is extracted by changing the size and position. Next, the output screen configuration unit 76 forms the output image by formatting the extracted reference image 304 and the thermal image 310 as one image, thereby displaying the output image on the display unit 78 (292). Step 294). Then, it is monitored whether the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven (step 296), and if the panning motor 40 or the tilting motor 44 is additionally driven, the process proceeds to step 286. The photographing direction estimation and pointer position changing process are performed again.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention may be modified in various ways without departing from the spirit or essential features thereof and may be embodied in other specific forms.

예컨대, 도 9 및 도 12에 도시된 실시예와 관련하여, 이상에서는 원격 감시 장치에서 팬/틸트 조정량을 추정하여 참조영상을 생성하거나 수정하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 이와 같은 실시예가 변형된 실시예에 있어서는 도 7의 실시예와 마찬가지로 팬/틸트 조정량 정보가 카메라 유닛(10)으로부터 원격 제어 장치에 공급될 수도 있다.For example, with reference to the embodiments illustrated in FIGS. 9 and 12, the above description has been mainly focused on a case in which the remote monitoring apparatus estimates an amount of pan / tilt adjustment to generate or modify a reference image, but the embodiment has been modified. In the embodiment, similar to the embodiment of FIG. 7, the pan / tilt adjustment amount information may be supplied from the camera unit 10 to the remote control apparatus.

이상의 설명에서는 카메라 유닛(10)에서 광학식 영상을 촬영하는 카메라(20)가 집광렌즈로써 어안렌즈를 채택하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 다른 광각렌즈가 어안렌즈 대신에 사용될 수도 있다. 나아가, 광학식 영상을 촬영하는 카메라(20)에 일반렌즈가 채용될 수도 있다. 또한, 카메라(20)가 복수의 이미지 센서를 활용한 파노라마 카메라가 될 수도 있다.In the above description, the camera 20 for photographing the optical image in the camera unit 10 has been described based on the case where the fisheye lens is adopted as the condensing lens, but other wide-angle lenses may be used instead of the fisheye lens. Furthermore, a general lens may be employed in the camera 20 for photographing the optical image. In addition, the camera 20 may be a panoramic camera utilizing a plurality of image sensors.

한편, 첨부된 도면과 이상의 설명에서는 카메라 장치의 다양한 형태상 변경을 예시하였지만, 예시된 실시예들에서의 특징은 첨부된 특허청구범위의 기술사상의 범위 내에서 서로 교차하여 적용될 수 있다.On the other hand, in the accompanying drawings and the above description have been described various modifications of the camera device, features in the illustrated embodiments can be applied cross each other within the scope of the technical spirit of the appended claims.

다른 한편으로, 이상의 설명에서는 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부(64)가 원격 제어 장치(60)에 마련되는 실시예에 대하여 설명하였지만, 이러한 저장장치가 카메라 유닛(10)에 마련될 수도 있다.On the other hand, in the above description has been described an embodiment in which the image storage unit 64 for storing the weekly optical image is provided in the remote control device 60, such a storage device may be provided in the camera unit 10. have.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10: 카메라 유닛, 12: 하우징, 14: 돔
20: 어안렌즈 카메라, 30: 열상 카메라
60: 원격 감시 장치10: camera unit, 12: housing, 14: dome
20: fisheye lens camera, 30: thermal camera
60: remote monitoring device

Claims (15)

감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하기 위한 광학식 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하기 위한 열상 카메라를 포함하는 촬상부;
실시간으로 획득되어지는 야간 열상과 주간에 획득되어 저장된 주간 광학식 영상을 포맷팅하여 하나의 출력영상을 구성하는 영상처리부; 및
상기 출력영상을 표시해주는 표시부;
를 구비하는 감시 시스템.An imaging unit including an optical camera for acquiring an optical image of the surveillance region and a thermal camera for acquiring a thermal image of the surveillance region;
An image processor configured to form one output image by formatting a nighttime image obtained in real time and a daytime optical image acquired and stored during the day; And
A display unit for displaying the output image;
Surveillance system having a. 청구항 1에 있어서, 상기 영상처리부가 상기 주간 광학식 영상으로부터 참조영상을 정하고, 상기 야간 열상과 상기 참조영상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성하는 감시 시스템.The monitoring system of claim 1, wherein the image processor determines a reference image from the daytime optical image, and formats the night image and the reference image to form the output image. 청구항 2에 있어서, 상기 열상 카메라가 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비하며,
상기 영상처리부가 상기 주간 광학식 영상으로부터 상기 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 토대로 참조영상을 결정하는 감시 시스템.The method of claim 2, wherein the thermal camera has a pan / tilt drive for adjusting the shooting direction,
And the image processor determines a reference image from the daytime optical image based on the pan / tilt adjustment amount of the pan / tilt driver. 청구항 3에 있어서,
상기 영상처리부가 상기 촬상부로부터 하나 이상의 신호선을 통해 접속되는 원격감시부 내에 마련되는 감시 시스템.The method according to claim 3,
And the image processing unit is provided in a remote monitoring unit to which the image processing unit is connected through at least one signal line. 청구항 4에 있어서, 상기 촬상부가 상기 팬/틸트 조정량을 검출하여 상기 원격감시부에 제공하는 감시 시스템.The monitoring system according to claim 4, wherein the imaging unit detects the pan / tilt adjustment amount and provides the remote monitoring unit. 청구항 4에 있어서, 상기 원격감시부가
상기 팬/틸트 조정량을 결정하여 상기 촬상부를 제어하는 카메라 제어부;
를 구비하며,
상기 카메라 제어부가 상기 영상처리부에 상기 팬/틸트 조정량 정보를 제공하는 감시 시스템.The method of claim 4, wherein the remote monitoring unit
A camera controller which controls the imaging unit by determining the pan / tilt adjustment amount;
Equipped with
And the camera controller provides the pan / tilt adjustment amount information to the image processor. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 원격감시부가
상기 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부;
를 더 구비하며,
상기 영상처리부가
상기 영상저장부에 저장된 상기 주간 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하고, 상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열상의 위치를 나타내는 포인터를 부가하는 참조영상 구성부; 및
상기 포인터가 부가된 상기 참조영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성하는 출력화면 구성부;
를 구비하는 감시 시스템.The method according to claim 5 or 6, wherein the remote monitoring unit
An image storage unit for storing the weekly optical image;
Further provided,
The image processing unit
A reference image configuration unit for extracting the reference image having a predetermined size from the weekly optical image stored in the image storage unit, and adding a pointer indicating the position of the thermal image based on the pan / tilt adjustment amount; And
An output screen configuration unit configured to configure the output image by formatting the reference image and the thermal image to which the pointer is added;
Surveillance system having a. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 원격감시부가
상기 주간 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하는 참조영상 추출부; 및
상기 참조영상을 저장하기 위한 영상저장부;
를 더 구비하며,
상기 영상처리부가 상기 참조영상과 상기 열상을 포맷팅하고, 상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열상의 위치를 나타내는 포인터를 부가하는 감시 시스템.The method according to claim 5 or 6, wherein the remote monitoring unit
A reference image extracting unit which extracts the reference image having a predetermined size from the weekly optical image; And
An image storage unit for storing the reference image;
Further provided,
And the image processing unit formats the reference image and the thermal image and adds a pointer indicating the position of the thermal image based on the pan / tilt adjustment amount. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 원격감시부가
상기 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부;
를 더 구비하며,
상기 영상처리부가
상기 팬/틸트 조정량에 따라, 상기 영상저장부에 저장된 상기 광학식 영상으로부터 위치를 달리하여 상기 참조영상을 생성하는 참조영상 구성부; 및
상기 참조영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성하는 출력화면 구성부;
를 구비하는 감시 시스템.The method according to claim 5 or 6, wherein the remote monitoring unit
An image storage unit for storing the weekly optical image;
Further provided,
The image processing unit
A reference image configuration unit for generating the reference image by changing a position from the optical image stored in the image storage unit according to the pan / tilt adjustment amount; And
An output screen configuration unit for configuring the output image by formatting the reference image and the thermal image;
Surveillance system having a. (a) 주간에 광학식 카메라에 의하여 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하여 저장하는 단계;
(b) 야간에 열상 카메라에 의하여 상기 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하는 단계;
(c) 상기 광학식 영상을 토대로 참조영상을 결정하고, 상기 열상과 상기 참조영상을 포맷팅하여 하나의 출력영상을 구성하여 디스플레이하는 단계;
를 구비하는 야간 감시 방법.(a) acquiring and storing an optical image of an area to be monitored by an optical camera during the day;
(b) acquiring a thermal image of the monitored area by a thermal camera at night;
(c) determining a reference image based on the optical image, and forming and displaying one output image by formatting the thermal image and the reference image;
Night monitoring method comprising a. 청구항 10에 있어서, 상기 열상 카메라가 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비하며,
상기 (b)단계에서, 상기 팬/틸트 구동부를 구동하여 상기 열상을 획득하고, 상기 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 결정하고,
상기 (c)단계에서, 상기 광학식 영상으로부터 상기 참조영상을 상기 팬/틸트 조정량에 따라 가변시켜 결정하는 야간 감시 방법.The method according to claim 10, wherein the thermal camera has a pan / tilt drive for adjusting the shooting direction,
In step (b), the pan / tilt driver is driven to obtain the thermal image, and the pan / tilt adjustment amount of the pan / tilt driver is determined.
In the step (c), the night monitoring method for determining the reference image by varying according to the pan / tilt adjustment amount from the optical image. 청구항 11에 있어서,
상기 (b)단계 수행 이전에, 상기 열상 카메라의 상기 팬/틸트 구동부를 초기화하는 단계;
를 더 구비하는 야간 감시 방법.The method of claim 11,
Before performing the step (b), initializing the pan / tilt driving unit of the thermal camera;
Night monitoring method further comprising. 청구항 12에 있어서, 상기 (c)단계가
상기 저장된 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하고, 상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열상의 위치를 나타내는 포인터를 부가하는 단계;
를 구비하는 야간 감시 방법.The method of claim 12, wherein step (c)
Extracting the reference image having a predetermined size from the stored optical image, and adding a pointer indicating the position of the thermal image based on the pan / tilt adjustment amount;
Night monitoring method comprising a. 청구항 12에 있어서, 상기 (a)단계가
상기 광학식 영상으로부터 소정 크기의 상기 참조영상을 추출하는 단계; 및
상기 참조영상을 저장하는 단계;
를 포함하며,
상기 (c)단계가
상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열상의 위치를 나타내는 포인터를 상기 참조영상에 부가하는 단계;
를 포함하는 야간 감시 방법.The method of claim 12, wherein step (a)
Extracting the reference image having a predetermined size from the optical image; And
Storing the reference image;
Including;
Step (c)
Adding a pointer indicating the position of the thermal image to the reference image based on the pan / tilt adjustment amount;
Night surveillance method comprising a. 청구항 12에 있어서, 상기 (c)단계가
상기 팬/틸트 조정량에 따라, 상기 영상저장부에 저장된 상기 광학식 영상으로부터 위치를 달리하여 상기 참조영상을 추출하는 단계;
를 포함하는 야간 감시 방법.The method of claim 12, wherein step (c)
Extracting the reference image by changing a position from the optical image stored in the image storage unit according to the pan / tilt adjustment amount;
Night surveillance method comprising a.
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