KR20120008827A - 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사각지역 없이 360도 모든 방향을 동시에 촬영할 수 있는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템에 관한 것으로서, 팬/틸트/줌 카메라와 같은 집중감시카메라와 180도 어안렌즈카메라 또는 360도 미러렌즈카메라와 같은 파노라마카메라(보조카메라)를 함께 사용하여 사각지역 없이 감시지역을 촬영하던 방식을 벗어나, 팬/틸트/줌 카메라에 180도 어안렌즈 또는 360도 미러렌즈와 같은 광각렌즈를 부착하여 일체형으로 제조함으로써 종래의 집중감시카메라 및 보조카메라의 기능을 함께 수행할 수 있는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 광각렌즈가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부; 상기 카메라장치부에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부; 를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 구성은, 광각렌즈가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부; 상기 카메라장치부에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부; 를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 사각지역 없이 촬영할 수 있는 360도 모든 방향을 동시에 촬영할 수 있는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬/틸트/줌 카메라와 같은 순차 감시카메라와 파노라마카메라와 같은 카메라를 중심으로 360도 모든 방향을 감시할 수 있는 보조감시카메라를 별도로 구성하여 감시지역을 촬영하던 것을 팬/틸트/줌 카메라의 전단부에 형성된 렌즈결합부에 180도 어안렌즈나 360도 미러렌즈와 같은 광각카메라를 결합하여 일체형으로 제작하고, 이를 이용하여 360도 모든 방향 동시 감시와 디지털 줌은 물론 광학 줌을 이용한 특정 지역 정밀 감시를 할 수 있도록 설계한 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 감시카메라는 특정 지역을 촬영하면서 이상 물체 또는 이상 신호가 감지될 경우 이를 팬/틸트/줌 카메라와 같은 순차감시카메라를 이용하여 영상을 확대하고, 확대된 화면을 통해 해당지역을 감시한다.
그러나, 상기와 같은 감시지역 모니터링시 한 번에 한 방향만을 순차적으로 감시함으로써 사각지역이 발생한다는 문제점으로 인하여, 별도의 보조카메라를 다수 개 설치하고, 이를 통해 사각지역에 대한 문제점을 해결하고자 하였다.
그러나, 이는 별도의 장비 증설로 인한 설치비용이 늘어났으며, 별도의 카메라 다수 개를 더 구비하여야 했기 때문에, 시설 유지보수 관리 문제가 발생하였다.
즉, 감시카메라를 설치하기 전에 사각지역을 파악하고, 그에 따라 팬/틸트/줌 카메라(집중감시카메라) 및 보조카메라(광역감시카메라)를 설치해야 했으며, 추가적인 카메라의 설치로 인한 라인 증설 및 이에 대한 유지보수관리를 모두 개별적으로 진행해야 했기 때문에, 설치 시간이 많이 소요되고, 설치 후 유지보수관리가 어려웠으며, 설치비용이 증가한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 팬/틸트/줌 카메라와 같은 집중감시카메라에 180도 어안렌즈나 360도 미러렌즈를 일체형으로 결한 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 카메라 증설 없이 상기 일체형 감시카메라를 이용하여 사각지역 없이 전(全)방향 동시 감시가 가능함은 물론, 전(全)방향 동시 감시 영상 중 특정 부분을 확대하여 집중감시 할 수 있도록 구성한 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 이용한 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라 및 이를 이용한 감시시스템은, 전단에 렌즈결합부가 구비된 팬/틸트/줌 카메라; 및 상기 렌즈결합부에 결합되는 광각렌즈;를 포함하여 이루어짐으로써 달성된다.
또한, 광각렌즈가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부; 상기 카메라장치부에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부; 를 포함하여 구성됨으로써 달성된다.
이때, 상기 감시화면상에 나타나는 이상신호를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부에 의해 이상신호 감지시 청각 및 시각정보 중 적어도 어느 하나를 표출하는 알람부;가 더 구비되며, 상기 센서부를 통해 이상신호가 감지되면 상기 집중감시부를 통해 이상신호가 감지된 지역을 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 팬/틸트/줌 카메라에 180도 어안렌즈 또는 360도 미러렌즈를 결합하여 일체형으로 제작하고, 이를 통해 사각지역 없이 감시지역 전체를 촬영할 수 있을 뿐만 아니라, 감시지역 촬영을 위해 팬/틸트/줌 카메라와 별도의 보조카메라를 구비할 필요가 없어, 설치가 용이하고, 제작비용이 절감되며, 설치 후 유지보수관리가 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 일실시예에 의한 개략적인 분해도,
도 2는 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 일실시예에 의한 개략적인 도면,
도 3은 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 감시시스템의 일실시예에 의한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 감시시스템의 일실시예에 의한 중앙처리부의 화면 처리상태를 나타낸 도면,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 중앙처리부의 일실시예에 의한 화면 구성상태를 나타낸 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 집중감시부의 일실시예에 의한 화면 구성상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 일실시예에 의한 개략적인 도면,
도 3은 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 감시시스템의 일실시예에 의한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라의 감시시스템의 일실시예에 의한 중앙처리부의 화면 처리상태를 나타낸 도면,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 중앙처리부의 일실시예에 의한 화면 구성상태를 나타낸 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 집중감시부의 일실시예에 의한 화면 구성상태를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전단에 렌즈결합부(110)가 구비된 팬/틸트/줌 카메라(100); 및 상기 렌즈결합부(110)에 결합되는 광각렌즈(120);를 포함하여 이루어진다.
이는 일실시예에 의한 구성으로 당업자에 따라 상기 렌즈결합부(110)의 구성은 달리할 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 암나사부와 수나사부를 이용하여 형성하고, 상기 광각렌즈(120)는 180도 어안레즈나 360도 미러렌즈 등과 같이 화각이 넓은 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 도 2의 실선 A는 180도 미러렌즈로 구성하였을 경우의 촬상각을 나타낸 것이며, 점선 B는 360도 미러렌즈로 구성하였을 경우의 촬상각을 나타낸 것이다.
또한, 본 발명에 의한 감시시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 광각렌즈(120)가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라(100)를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부(200); 상기 카메라장치부(200)에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부(300); 상기 영상신호처리부(300)의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부(400); 및 상기 중앙처리부(400)를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라(100)를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시 확대화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부(500);를 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 카메라장치부(200)가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 180도 어안렌즈 또는 360도 미러렌즈가 장착된 카메라수단을 통해 도로의 원거리 영상 예컨대, 수백 미터 이상의 도로의 전(全)방향(360도) 도로상황을 촬상하여 상기 영상신호처리부(300)로 전송한다. 그리고, 상기 영상신호처리부(300)는 상기 카메라장치부(200)에 의해 촬상된 왜곡된 광학 영상으로 얻어진 원거리 영상신호를 화상 데이터로 변환하여 상기 중앙처리부(400)로 전송시킨다.
이때, 상기 중앙처리부(400)는 도 4의 (b-c)에 도시된 바와 같이, 상기 영상신호처리부(300)의 영상왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고, 이 ROI를 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 룩업테이블(Lookup Table)을 통해 평면이미지로 변환시킨다.
그리고, 상기 중앙처리부(400)는 상기와 같은 과정을 거쳐 산출한 부채꼴 형태의 곡면이미지(영상)를 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 룩업테이블(Lookup Table)에 의해 평면이미지로 변환시킨다.
변환된 화면은 도 5에 도시된 바와 같이 4분할 화면이나, 도 6에 도시된 바와 같이 3분할 화면, 또는 도 7에 도시된 바와 같이 2분할 화면 등으로 구성할 수 있으며, 화면 분할 구성은 당업자에 따라 달리할 수 있다.
상기와 같은 화면으로 구성하여 감시지역을 감시 중 이상 신호가 발생하거나 이상 물체의 움직임 등이 발생하면, 감시자는 상기 집중감시부(500)를 통해 원하는 특정 부분을 확대하여 모니터링할 수 있다.
이때, 집중감시화면은 상기 광각렌즈(120)를 통해 취득된 영상 자체를 소프트웨어적으로 확대하여 관찰하는 일반적인 디지털 줌 화면으로 구성할 수도 있으며, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 특정 지역을 정밀하게 관찰하고자 할 경우에는 상기 팬/틸트/줌 카메라(100)의 팬/틸트/줌 기능을 이용하여 광학 줌을 통해 보다 정밀한 화면으로 구성할 수 있다.
이는 종래의 광학줌 기능이 없는 보조카메라(파노라마카메라)가 감시하고자 하는 지역 전체를 촬영하다가 움직임 등이 감지되면 디지털 줌만으로 특정지점을 관찰하는데, 줌인(Zoom-in)한 후 픽셀이 번지는 문제를 해결하기 위해 별도의 팬/틸트/줌(광학줌) 카메라를 이용하여 확대 영상을 모니터링 하던 방식을 채택하고 있다.
그러나 본 발명은 이와는 대비되는 것으로, 별도의 보조카메라의 추가 없이 광각렌즈가 결합된 팬/틸트/줌 카메라 한대로 이를 해결하였으며, 감시대상지역의 환경에 따라 필요시 본 발명에 의한 일체형 감시카메라를 복수 개 설치할 수도 있으며, 다수 개의 카메라로 구성시 모니터와 같은 디스플레이부를 다수 개로 구성하거나, 하나의 디스플레이부로 구성하여 선택적으로 화면을 분할하거나 특정 지역을 확대하여 모니터링할 수 있다.
한편, 상기 감시화면상에 나타나는 이상신호를 감지하는 센서부(600); 및 상기 센서부(600)에 의해 이상신호 감지시 청각 및 시각정보 중 적어도 어느 하나를 표출하는 알람부(700);가 더 구비되며, 상기 센서부(600)를 통해 이상신호가 감지되면 상기 집중감시부(500)를 통해 이상신호가 감지된 지역을 집중감시화면으로 구성하여 표출하도록 구성할 수 있다.
상기 센서부(600)의 경우 움직임 등이 많은 도로와 같은 동적인 환경에서 사용시에는 과속센서 등을 사용할 수 있고, 움직임 등이 없는 정적인 환경에서 사용시에는 움직임 감지센서, 적외선 센서, 음성감지센서 등으로 구성할 수 있으며, 상기 센서부(600)에 의해 이상신호 감지시 감시자에게 경보나 싸이렌 등의 시각이나 청각적 메시지 중 적어도 어느 하나를 전달하여 감시자로 하여금 빠른 대처를 할 수 있도록 구성함과 동시에, 화면상에는 이상 신호가 감지된 특정지역을 확대하여 모니터링 해주도록 구성함으로써 사용자의 편의성을 높임은 물론, 감시효과를 높일 수 있다.
한편, 카메라를 통해 촬영된 영상의 모니터링시, 모니터링 화면 자체에서 움직임이 발생할 경우 이를 감지하도록 할 수 있어, 별도로 센서를 구비하지 않고도 움직임 감지가 가능하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 이용한 감시시스템의 구성시 네트워크를 이용하여 감시자 이외에도 하나 이상의 다른 원격지에서 감시시스템으로 접속하여 감시지역을 모니터링하도록 구성할 수 있다.
100 : 팬/틸트/줌 카메라 110 : 렌즈결합부
120 : 광각렌즈
200 : 카메라장치부 300 : 영상신호처리부
400 : 중앙처리부 500 : 집중감시부
600 : 센서부 700 : 알림부
120 : 광각렌즈
200 : 카메라장치부 300 : 영상신호처리부
400 : 중앙처리부 500 : 집중감시부
600 : 센서부 700 : 알림부
Claims (3)
- 전단에 렌즈결합부가 구비된 팬/틸트/줌 카메라; 및
상기 렌즈결합부에 결합되는 광각렌즈;
를 포함하여 이루어진 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라.
- 광각렌즈가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부;
상기 카메라장치부에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부;
상기 영상신호처리부의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부; 및
상기 중앙처리부를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 이용한 감시시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 감시화면상에 나타나는 이상신호를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부에 의해 이상신호 감지시 청각 및 시각정보 중 적어도 어느 하나를 표출하는 알람부;
가 더 구비되며,
상기 센서부를 통해 이상신호가 감지되면 상기 집중감시부를 통해 이상신호가 감지된 지역을 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 것을 특징으로 하는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 이용한 감시시스템.
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