KR20140065796A - 이미지센서모듈 및 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지 센서 모듈과 메인 프로세싱 모듈이 분리 가능하도록 제작되어 센서의 반도체 타입 분류(CCD, CMOS)와 광원의 분류(X선, 적외선, 가시광선, 자외선)와 센서의 분해능, 영상 획득 속도 및 그 외의 외부 정보 입력(음성 신호, 가속도 정보, USB 지원 장비 등)에 따른 이미지 센서 모듈의 적합한 선택이 가능하도록 하고; 요구되는 이미지 데이터의 처리 용량, 처리 속도나, 3D 영상 분석, 음성 분석, 가속도 분석, 등에 따른 요구되는 프로세싱 처리 능력에 대하여 적합한 메인 프로세싱 모듈을 선택 가능하도록 하여; 다양한 응용 분야에서 사용 가능하도록 한 분리형 스마트 카메라에 관한 것이다.

Description

이미지센서모듈 및 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라{A smart camera with interchangeable image senosr module and main processing module}

본 발명은 스마트 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능하도록 제작되어 응용 분야에 따라 적합한 이미지센서모듈 및 메인프로세싱모듈을 이용하여 다양한 분야에 적용 가능한 스마트 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 스마트 카메라는 이미지센서가 획득한 영상을 이용하여 움직임 검출, 위험요소탐지, 야간보안감시, 얼굴검출 및 인식, 특정 물체검출, 특징검출, 의료분석, 교통량분석의 기능을 수행하고, 분석된 데이터의 저장 또는 중앙관리시스템으로의 데이터전송과 같은 입력되어지는 이미지로부터 특정한 이벤트를 검출하거나, 지능형시스템이나 자동화 시스템에서 사용할 수 있는 의사결정 정보의 생성 또는 애플리케이션에 적용할 수 있는 정보를 추출할 수 있는 “임베디드 비전시스템”으로 정의할 수 있다.

이러한 스마트 카메라는 다양한 응용분야에 적용되기 위하여 이미지 센서의 경우에는 반도체 타입 분류(CCD, CMOS)와 광원의 분류(X선, 적외선, 가시광선, 자외선)와 영상 분해능, 영상 획득 속도 등에 따른 적절한 센서의 선정이 필요하고, 응용 분야에 따라서는 음성 신호, 가속도 신호, GPS 정보, 등의 부가적인 외부 정보가 필요하며, 3차원 정보 추출이 요구되는 경우에는 2개의 영상 센서로 이루어진 스테레오 카메라, 또는 적외선 반사 기법을 이용한 카메라 시스템이 요구되기도 한다. 또한 3차원 영상 정보 추출 등의 고성능 연산이 필요한 시스템이나 처리해야 할 정보의 양이 많은 경우에는 고성능의 연산 능력 및 데이터 처리 능력이 요구되기도 한다.

그러나 종래의 스마트 카메라는 각각의 제품에 대하여 정해진 기능만을 제공하기 때문에 서로 다른 응용분야나 추가 기능에 대하여 적합한 제품으로 재구비하여 사용하여야 한다. 이것은 각각의 응용 분야에서 발생할 수 있는 시스템의 변경(설비내의 역할 변경, 검사 제품의 변경, 등) 및 요구되는 추가 기능(야간 영상 투시 기능, GPS 기능, 가속도 센서 또는 음성 신호 인식을 이용한 위험 감지 기능, 외), 등에 대처하기 위해서 시스템 교체라는 비용적인 부담뿐만이 아닌, 프로그램의 재제작, 사용자의 재교육, 새롭게 도입된 시스템의 안정성 검증 작업 등과 같은 부가적인 비용을 발생시킨다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 분리 및 교체 가능하게 형성되어, 요구되는 기능에 적합한 이미지센서모듈 또는 메인프로세싱모듈로 교체할 수 있게 구성됨으로써, 스마트 카메라를 다양한 응용분야 전반에 걸쳐 사용 가능하게 만든다.

또한 요구되는 각종 기능들의 적용에 있어 제공되는 여러종류의 모듈에 대하여 일관적인 하드웨어 인터페이스 및 프로그램 개발환경을 제공함으로써 카메라 시스템의 변경 및 재구성에 있어서 소요되는 부가적인 비용을 최소화할 수 있도록 구성한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술과 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또는 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른, 스마트 카메라는 MCU모듈(Micro Controller Unit), 제 1 FPGA(Field Programmable Gate Array), 제 1 통신부 및 제 1 메모리부를 포함하는 메인프로세싱모듈 및 제 2 FPGA, 제 2 통신부, 제 2 메모리부, 이미지센서 및 제 2 입출력부를 포함하는 이미지센서모듈이 포함되되, 상기 메인 프로세싱 모듈 및 상기 이미지센서모듈은 카트리지, 플랫 케이블 및 커넥터로 연결되어 교체 가능하도록 형성되고, 상기 메인프로세싱모듈은 상기 이미지센서모듈에서 전송되는 정보를 분석, 저장, 처리 및 전송/전달하며, 상기 이미지센서모듈은 영상, 소리, 빛 및 진동 정보를 획득하여 상기 메인프로세싱모듈이나 인근 카메라에 정보를 전송/전달하고, 획득된 정보를 저장할 수 있게 형성됨으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.

본 발명에 따른 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라는, 교체 가능한 동일한 구조의 시스템 인터페이스를 제공하기 때문에, 엔지니어가 새로운 응용분야에 적용하기 위한 시스템 설계 및 프로그램 제작시, 기존 기술을 이용한 시스템 설계 및 프로그램이 가능하고, 기능의 변경 및 추가에 따른 최소한의 시스템 구성 변경 및 프로그램 변경 작업을 수행할 수 있어, 시스템을 구성하는데 소요되는 비용뿐만 아니라 안정적인 시스템을 구축할 수 있다.

또한, 이미지센서모듈의 다양한 외부정보획득기능 및 메인프로세싱모듈의 고성능 연산기능은 다양한 형태의 시스템 구성을 가능하게 하여, 응용분야의 활용범위를 확대시킬 수 있다.

게다가, 이미지센서모듈의 카메라 링크부, 제 2 통신부와 제 2 확장 통신부를 이용하여 머신 비전 카메라, CAM, 적외선 카메라 및 스테레오 카메라 등으로 구성된 다중복합카메라시스템을 구성할 수 있고, 이를 이용하여 획득한 다양한 영상데이터를 획득할 수 있어 이용 효율성을 높여준다.

한편, 가속도 센서, 마이크 입력 및 GPS 등의 정보를 이용하여 지진, 화재 및 자연재해와 같은 재난시 정보를 전달할 수 있는 장치를 마련하여 사용자에게 사전에 경고를 해줄 수 있어, 보다 안정적인 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라를 나타낸 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라를 나타낸 순서도이다.
도 3은 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 이미지센서모듈과 메인프로세싱모듈이 교체 가능한 스마트 카메라를 나타낸 시스템 구성도이다. 이하 스마트 카메라라 하겠다. 또한, 도 1을 기준으로 본 발명의 구조를 설명하고, 도 1에 도시되지 않은 구성에 대해서는 구성요소의 도면부호 옆에 참조도면을 표시하였다.

본 발명의 일 양태에 따른 스마트 카메라는 메인프로세싱모듈(100), 이미지센서모듈(200)로 구성된다.

본 발명의 일 양태에서, 메인프로세싱모듈(100)은 MCU모듈(Micro Controller Unit)(10), 제 1 FPGA(Field Programmable Gate Array)(20), 제 1 통신부(30), 제 1 확장 통신부(40), 제 1 메모리부(70), 플래쉬 메모리부(60), VGA출력부(41)를 포함하여 형성된다. 보다 상세하게는 메인프로세싱모듈(100)은 카트리지 연결, 플랫 케이블 또는 외부 커넥터로 연결되어 사용자가 간편하게 메인프로세싱모듈(100)을 교체할 수 있도록 형성된다. 메인프로세싱모듈(100)은 후술할 이미지센서모듈(200)에서 획득한 정보를 처리한다. 예를 들면, 이미지센서모듈(200)이 특정인물의 외형이나 소리에 대한 정보를 획득하면, 메인프로세싱모듈(100)로 정보를 전달하고, 전달된 정보는 영상처리, 음성인식 등의 연산을 통하여 상황을 분석하고, 분석된 상황에 대하여 중앙관리시스템으로의 정보전달, 경보, 지속적인 대상물의 감시 및 추적 등과 같은 동작을 수행된다. 이렇게 형성된 카메라 시스템은 사용자가 스마트 카메라의 조작 또는 제어를 하지 않아도 되는 시스템으로 형성되어 사용자가 보다 효율적으로 작업을 수행할 수 있도록 만든다. 메인프로세싱모듈(100)은 기설정된 이벤트 발생시에 특정 대상의 감시, 추적, 정보획득, 경보 및 정보의 저장 등의 작업을 수행할 수 있다. 메인프로세싱모듈(100)은 교체 가능하도록 다른 기판에 마련되어 사용자의 필요에 따라 교체 가능하다.

MCU모듈(Micro Controller Unit)(10)은 스마트 카메라를 제어하기 위한 프로세서로서, 스마트 카메라가 영상인식이나 음성인식 등의 알고리즘 연산을 통하여 특정정보를 처리한다. MCU모듈(10)은 후술한 제 1 FPGA(20), 제 1 통신부(30), 제 1 메모리부(70) 및 인터페이스부(90)와 연결된다. 이미지센서모듈(200)에서 획득한 정보는 MCU모듈(10)로 전송되고, 전송된 데이터를 분석하여, 기 설정된 정보와 비교하여 상황에 맞는 조치를 취하게 된다. 예를 들면, 특정 대상에 대한 정보가 이미지센서모듈(200)을 통해 MCU모듈(10)로 전달되면, MCU모듈(10)은 프로그램의 기설정된 상황대처방법에 따라 대상을 추적, 감시, 정보의 저장 및 그 대상에 대한 정보를 인근 스마트 카메라로 전송하여 지속적으로 대상을 추적할 수 있도록 형성된다. 구체적으로 MCU모듈(10)은 내부적으로 8개의 연산코어를 갖는 TMS320C6678 DSP 프로세서가 HyperLink(11)로 하나 이상(N) 연결되어 8*N개의 연산코어로 이루어진 고성능 연산 시스템이 가능하도록 한다. 이러한 고성능의 연산 시스템은 방대한 양의 연산이 필요한 이미지 프로세싱 시스템에서 빠른 속도로 작업을 수행할 수 있어 기존의 스마트 카메라보다 고속의 처리 성능을 기대할 수 있으며, 3D 이미지 프로세싱과 같은 매우 고급의 영상 처리 프로그램도 실시간으로 사용 가능하도록 한다.

제 1 FPGA(20)는 후술할 플래쉬 메모리부(60), 제 1 확장 통신부(40), VGA 출력부(41) 및 제 1 입출력부(50)와 연결된다. 제 1 FPGA(20)는 제 1 확장 통신부(40)의 데이터와 MCU모듈(10)의 데이터를 전달하고, 사용자가 스마트 카메라의 동작 상황을 확인할 수 있는 VGA 출력부(41)를 통해 모니터 출력을 제공하며, MCU모듈(10)이 특정한 주소로 입출력 포트를 제어할 수 있도록 제 1 입출력부(50)와의 연결을 제공한다.

플래쉬 메모리부(Flash memory)(60)는 비휘발성 플래쉬 메모리로서 스마트 카메라의 OS(Operating System, 예를 들면 Linux) 커널, 각종 디바이스 드라이버 및 응용 프로그램이 탑재되고, 스마트 카메라의 데이터도 저장할 수 있다. 플래쉬 메모리부(60)는 JEDEC 표준(eMMC4.41, eMMC4.5)으로 형성된다. 플래쉬 메모리부(60)를 eMMC로 이용하게 되면 보다 빠른 속도로 OS 및 프로그램의 구동이 가능하다.

제 1 확장 통신부(40)는 MCU모듈(10)이 USB, CAN(Controller Area Network, 자동화 기기와의 통신 인터페이스) 및 RS232 등의 통신을 지원하여 다른 장비와의 정보 교환할 수 있다. USB는 USB 통신 방식을 지원하는 데이터 저장매체, GPS 수신기, 외부 CAM 등과 같은 장비와의 통신을 제공하고, CAN은 로봇이나 위치 속도 제어 시스템과의 연동을 통한 각종 물리 제어 장치를 구동할 수 있게 하며, RS232는 터치스크린(touch screen), Light 제어기(조명 제어기) 등과 같은 장치와의 통신을 제공한다. 제 1 확장 통신부(40)는 하드웨어적으로 간소하게 구성되기 때문에 스마트 카메라의 제작비용을 낮추고, 구성을 간소하게 만들 수 있다.

제 1 통신부(30)는 MCU모듈(10)과 중앙관리시스템을 연결한다. 제 1 통신부(30)는 중앙관리시스템과 정보를 전달받을 수 있다. 또한 제 1 통신부(30)는 이미지센서모듈(200) 없이 메인프로세싱모듈(100)이 단독으로 사용될 경우 다른 스마트 카메라와 정보를 주고받을 수 있도록 구성될 수 있다. 제 1 통신부(30)는 유, 무선으로 중앙관리시스템과 연결돼 스마트 카메라의 상태 정보, 특정 이벤트 정보 등을 중앙관리시스템으로 전송한다. 또한 사용자가 중앙관리시스템을 이용하여 스마트 카메라를 운용하는 것도 가능하다. 제 1 통신부(30)는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)과 10 기가비트 이더넷을 지원한다. 제 1 통신부(30)는 대용량 정보를 전송에 적합한 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 또는 10 기가비트 이더넷을 이용하여 대용량의 영상정보, 소리 및 특정 물건의 정보 등의 정보를 처리할 수 있게 형성됨으로써, 사용자가 보다 안정적으로 정보 전송이 가능하다.

제 1 메모리부(70)는 OS 커널과 응용 프로그램이 플래쉬 메모리부(60)로부터 로딩되어 프로그램이 수행되는 공간으로 DDR3 SDRAM으로 구성된다. 다수개의 TMS320C6678로 DSP로 구성된 MCU모듈(10)은 8GBytes까지의 DDR3 메모리 공간을 지원한다.

제 1 입출력부(50)는 제 1 FPGA(20)를 통해 MCU모듈(10)과 연결된다. 제 1 입출력부(50)은 후술할 이미지센서모듈(200)에 연결될 수 있는 하나 이상의 카메라 영상 획득 타이밍을 정확하게 제어할 수 있는 스트로브 신호를 입력 및 출력할 수 있고, 그 외 스위치나 온오프센서 등의 디지털(digital) 신호 입력 및 출력할 수 있다.

제 1 전원공급부(80)는 메인프로세싱모듈(100)에 전원을 공급한다.

이미지센서모듈(200)은 제 2 FPGA(110), 제 2 메모리부, 이미지 센서(140), 카메라 링크(170), 제 2 입출력부 , 제 2 통신부(120), 제 2 확장 통신부(150)를 포함하여 형성된다.

이미지센서모듈은(200) 사용자의 필요에 따라 교체 가능하게 형성된다. 보다 상세하게는 이미지센서모듈(200)은 카트리지 연결, 플랫 케이블 또는 외부 커넥터로 연결되어 사용자가 간편하게 이미지센서모듈(200)을 교체할 수 있도록 형성된다. 이미지센서모듈(200)과 메인프로세싱모듈(100)은 연결은 인터페이스부(90)를 통하여 연결된다. 인터페이스부(90)는 10Gbps의 고속 시리얼 통신 방식인 표준 PCI Express Gen2 x2인터페이스를 이용한다. 이는 이미지센서모듈(200)과 메인프로세싱모듈(100)의 정보 전달시 일관된 인터페이스를 제공하기 때문에 시스템 변경이나 프로그램의 변경에 최소의 시간과 비용이 소요되어 사용자가 보다 효율적으로 사용할 수 있기 때문이다. 구체적으로 이미지센서모듈(200)은 실시간 영상분석모듈, 소리인지모듈, 열과 연기 인식모듈, 외형인식모듈, 광학줌렌즈모듈, 3차원영상정보모듈로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상으로 형성된다. 이러한 다양한 기능을 제공함으로써, 스마트 카메라의 이용을 더욱 효과적으로 만들 수 있다. 또한, 이미지센서모듈(200)을 이용하면 인근 카메라에서 획득된 영상을 분석 처리할 수 있다.

제 2 FPGA(110)은 후술할 이미지센서(140), 카메라 링크부(170) 및 제 2 통신부(120)로부터 영상을 획득하고, 획득한 영상을 제 2 메모리부(130)으로 저장시킨 후 메인프로세싱부(100)로 전송한다. 제 2 FPGA(110)은 이미지센서모듈(200)을 제어 한다. 이는 MCU가 내장된 SOC(System On Chip) FPGA를 사용함으로서 구현된다. 구체적으로 제 2 FPGA(110)은 스마트퓨전2(SmartFusion2) FPGA를 이용한다. 제 2 FPGA(110)는 Arm-Cotex M3 Process가 내장되어 있기 때문에 사용자가 원하는 기능의 프로그램이 유연하게 설치 운용될 수 있다.

제 2 통신부(120)는 머신 비전의 표준 인터페이스로 널리 사용되는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 또는 10 기가비트 이더넷으로 형성된다. 제 2 통신부(120)는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 또는 10 기가비트 이더넷을 지원하는 네트워크 카메라를 연결하여 외부에 하나 이상의 카메라를 확장할 수 있다. 이는 여러 종류의 카메라를 시스템에 접목시키는데 매우 효과적이다. 또한 제 1 통신부(30)와 분리된 독자적인 네트워크(network)을 형성하므로 중앙관리시스템의 네트워크에 영향을 주지 않고 대용량의 영상정보를 전송할 수 있게 한다.

제 2 메모리부(130)는 제 2 FPGA(110)에서 전달받은 정보를 메인프로세싱모듈(100)로 전송하기 위한 임시저장장치로서 이용된다. 제 2 메모리부(130)은 DDR3 SDRAM으로 형성된다.

이미지센서(140)는 영상정보 획득을 위해 이미지센서모듈(200)에 장착된 센서이다. 이미지센서(140)는 제 2 FPGA가 제어하여 필요한 영상 정보를 획득할 수 있다. 제 2 FPGA는 메인프로세싱모듈(100)을 통해 영상 취득명령을 받거나 제 2 입출력부(160)의 트리거영상취득 명령을 통하거나 또는 일정 타임 간격의 영상취득조건의 경우, 영상취득대기시간이 만료되는 경우에 영상획득절차를 진행한다. 보다 상세하게는 이미지센서(140)가 외부의 빛을 일정시간 노출시키고 이미지센서(140)에 맺혀진 화상에 대한 전기신호를 A/D(Analog/Digital)변환시키며, 변환된 디지털 데이터는 일련의 정해진 시퀀스로 제 2 FPGA(110)에 전달되어 임시 저장공간인 제 2 메모리부(130)에 기록된다. 기록이 완료되면 제 2 FPGA(110)는 인터페이스부(90)를 이용하여 메인프로세싱 모듈(100)로 이미지를 전송한다. 이미지센서(140)는 반도체 타입 분류(CCD(charge coupled device), CMOS(complementary metal-oxide semiconductor))와 광원의 분류(X선, 적외선, 가시광선, 자외선)와 센서의 분해능, 영상 획득 속도에 따라 선택되어 진다. 이미지센서(140)는 하나 이상이 마련되어 사용자가 필요한 기능을 수행할 수 있도록 형성된다.

제 2 입출력부(160)는 음성신호, 트리거 신호, GPS 등과 같은 신호를 포함하는 신호를 입력받을 수 있다. 음성신호는 제 2 입출력부(160)에 형성되는 마이크를 통하여 입력되고, 기 설정된 특정한 음성신호(예를 들면, "도와주세요"와 같은 음성), 기 설정된 이상의 소음(기 설정된 dB 이상의 소음) 등의 발생 시에 위기 상황을 감지하고, 대상의 추적, 감시 등의 역할을 수행할 수 있도록 한다. 음성 신호는 마이크로부터 입력된 아날로그 신호를 제 2 FPGA(110)에서 A/D(Analog/Digital)변환되어 제 2 메모리부(130)에 기록된다. 기록이 완료되면 PCI Express Gen2 x2의 인터페이스부(90)를 이용하여 메인프로세싱 모듈(100)로 이미지와 함께 전송한다. 메인프로세싱모듈(100)은 전송된 음성 데이터를 음성 인식 알고리즘을 적용하여 위험이나 기타 상황을 인식하게 된다. 트리거 신호는 제 2 입출력부(160)을 통해 입력되는 디지털 입력 신호로, 영상 획득의 정확한 시간을 맞추기 위해 형성된다. 또한, 메인프로세싱모듈(100)의 제 1 입출력부(50)로부터 출력되는 스트로브 신호로부터 입력받을 수 있다. GPS 신호는 제 2 입출력부(160)을 통해 현재 위치 정보를 디지털 입력 신호로 전송한다. 이는 현재 이벤트 발생 대상의 카메라 위치를 파악할 수 있게 만든다.

카메라 링크부(170)는 카메라 링크 2.0 표준을 지원하는 인터페이스로, 시스템 외부에 연결되어 추가적인 영상 획득이 필요한 경우에 사용되어 질 수 있다.

제 2 전원공급부(180)는 이미지 센서모듈(200)에 전원을 공급한다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 가속도 센서(165)는 제 2 입출력부(160)에 형성된다. 제 2 입출력부(160)의 가속도 센서(165)에서 획득되는 가속도 정보는 메인프로세싱모듈(100)에 전달된다. 전달된 가속도 정보는 기 설정된 이상의 진동이 발생 시나 위험 상황이 인식되면 경보기에 전달되어 사용자에게 경보를 해준다. 경보기는 가속도 센서(165)와 연결된다. 구체적으로 경보기는 시각적(예를 들면, 경고등), 청각적(예를 들면, 사이렌)으로 경보를 할 수 있다. 이는 지진이나 화재와 같은 재난시 경보를 해줄 수 있어 사용자의 안전을 보호한다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 제 2 확장 통신부(150)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 제 2 확장 통신부(150)는 USB, CAN(Controller Area Network, 자동화 기기와의 통신 인터페이스) 및 RS232 등의 통신을 지원하여 다른 장비와의 정보 교환할 수 있다. USB는 USB 통신 방식을 지원하는 데이터 저장매체, GPS 수신기, 외부 CAM 등과 같은 장비와의 통신을 제공하고, CAN은 로봇이나 위치 속도 제어 시스템과의 연동을 통한 각종 물리 제어 장치를 구동할 수 있게 하며, RS232는 터치스크린(touch screen), Light 제어기(조명 제어기) 등과 같은 장치와의 통신을 제공한다. 이는 메인프로세싱모듈(100)에서 데이터를 저장할 수 있을 뿐만 아니라, 이미지센서모듈(200)에서도 데이터를 저장할 수 있게 만들어 정보관리를 보다 수월하게할 수 있다. 또한, 제 2 확장 통신부(150)는 하드웨어적으로 간소하게 구성되기 때문에 스마트 카메라의 제작비용을 낮추고, 구성을 간소하게 만들 수 있다.

본 발명의 스마트 카메라의 실시 예를 간략히 설명하면 다음과 같다.

스마트 카메라는 일정간격으로 획득하는 영상데이터, 가속도정보, 소리정보 등의 외부 정보 데이터를 분석한다. 기설정된 이벤트 상황이 인지되면 스마트 카메라는 이벤트 대상의 영상을 추적, 감시하고 이벤트 대상의 데이터를 획득한다. 이벤트 대상의 데이터는 제 1 통신부(30)로 연결된 중앙관리시스템 및 다른 카메라로 전송될 수 있다. 연결된 모든 카메라는 이벤트 발생 상황을 인지하여 이벤트 대상을 지속적으로 추적, 감시 및 영상의 저장하고 중앙관리시스템 및 인접 스마트 카메라에 이벤트 대상의 정보를 실시간으로 전달한다. 또한 중앙관리시스템은 스마트 카메라가 설치된 경로를 조사하여 이벤트 대상의 이동경로를 확인하고 인접 경로에 장착된 카메라에게 이벤트 대상의 출연 여부를 계속적으로 점검할 수 있어 지속적인 이벤트 대상물의 추적과 감시를 수행할 수 있다. 이와 같은 동작수행은 스마트 카메라가 기설정된 상황의 자동 인식으로 작동되며, 필요시 사용자에게 경고, 영상전송 등의 작업을 수행하며, 별도의 사용자 제어 없이 지속적으로 이벤트 대상을 추적, 감시하고 일련의 상황을 저장하여 사용자로 하여 적절한 조치를 취할 수 있게 한다.

본 발명은 본 발명의 요지와 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

10 : MCU모듈, 11 : 하이퍼링크,
20 : 제 1 FPGA, 30 : 제 1 통신부,
40 : 제 1 확장 통신부, 41 : VGA 출력부,
50 : 제 1 입출력부, 60 : 플래쉬 메모리부,
70 : 제 1 메모리부, 80 : 제 1 전원공급부,
90 : 인터페이스부,
100 : 메인프로세싱모듈,
110 : 제 2 FPGA, 120 : 제 2 통신부,
130 : 제 2 메모리부, 140 : 이미지센서,
150 : 제 2 확장 통신부, 160 : 제 2 입출력부,
165 : 가속도 센서, 170 : 카메라 링크부,
180 : 제 2 전원공급부,
200 : 이미지 센서모듈.

Claims (6)

1. MCU모듈(Micro Controller Unit)(10), 제 1 FPGA(Field Programmable Gate Array)(20), 제 1 통신부(30) 및 제 1 메모리부(70)를 포함하는 메인프로세싱모듈(100) 및
   제 2 FPGA(110), 제 2 통신부(120), 제 2 메모리부(130), 이미지센서(140) 및 제 2 입출력부(160)를 포함하는 이미지센서모듈(200)이 포함되되,
   상기 메인 프로세싱 모듈(100) 및 상기 이미지센서모듈(200)은 카트리지, 플랫 케이블 및 커넥터로 연결되어 교체 가능하도록 형성되고,
   상기 메인프로세싱모듈(100)은 상기 이미지센서모듈(200)에서 전송 되는 정보를 분석, 저장, 처리 및 전송/전달하며,
   상기 이미지센서모듈은(200)은 영상, 소리, 빛 및 진동 정보를 획득하여 상기 메인프로세싱모듈(100)이나 인근 카메라에 정보를 전송/전달하고, 획득된 정보를 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 교체 가능한 이미지센서모듈(200)은 실시간 영상분석모듈, 소리인지모듈, 열 및 연기 인식모듈, 외형인식모듈, 광학줌렌즈모듈 및 3차원영상정보모듈로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 입출력부(160)는 가속도 센서(165)를 포함하여 구성되되,
   상기 가속도 센서(165)로부터 획득한 데이터는 제 2 FPGA(110)나 메인 프로세싱 모듈(100)로 전송되는 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 2 입출력부(160)는 상기 가속도 센서(165)와 연결되는 경보기를 더 포함하여 구성되되,
   상기 경보기는 시각적 또는 청각적으로 경보하는 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 MCU모듈(10)은 멀티 코어로 이루어진 하나 이상의 MCU가 하이퍼링크(HyperLink)(11)로 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 이미지센서모듈(200)은 제 2 확장 통신부(150)를 포함하여 구성되되,
   상기 제 2 확장 통신부(150)는 USB, CAN(Controller Area Network, 자동화 기기와의 통신 인터페이스) 및 RS232의 장비와 연결되어 데이터의 저장 및 데이터를 전송/전달할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 카메라.

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