KR20150072816A - Monitoring camera having infrared cut filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 야간에 특정 파장대의 IR(infra-red) CUT 필터를 적용하여 선명한 영상을 촬영하는 감시 카메라에 관한 것이다.The present invention relates to a surveillance camera that captures a clear image by detecting day and night and applying an infrared (infra-red) CUT filter of a specific wavelength band at night according to a detection result.
일반적으로 주택, 백화점, 은행, 전시장 등의 보안이 요구되는 장소에서는 침입, 도난 또는 화재 등을 비롯한 재해를 예방ㆍ방지 또는 신속한 처리를 위하여 감시카메라(CCTV:Closed Circuit Television)를 설치하고 있다.Generally, CCTV (Closed Circuit Television) is installed in places such as houses, department stores, banks, exhibition halls where security is required for preventing or preventing disasters including intrusion, theft or fire.
특히, 국경선, 해안선, 항구 등 장거리 감시 및 대단위 주차장 등의 사업장이나 군시설물, 공공 시설물에는 일일이 사람에 의한 보안감시를 수행하기 어렵기 때문에 도난이나 침입자를 방지하기 위하여 장거리 주 야간 감시 카메라와 같은 특별한 보안시설이 필요하게 되었다.In particular, it is difficult to conduct security surveillance by people on business sites, military facilities, public facilities such as border lines, coastline, harbors, and large-scale parking lots. Therefore, Security facilities became necessary.
이에 따라 상술한 각 사업장이나 공공 시설물 및 국경선에는 감시대상이 되는 지역에 최소한 하나 이상의 카메라를 설치하고, 카메라에 의해 촬영된 영상화면을 기초로 침입자 감지, 물품의 도난이나 인체를 대상으로 하는 범죄를 예방하기 위한 대책 강구 또는 영상화면을 기록하여 침입자 발생, 도난이나 범죄 발생시 정확한 정황의 파악을 위한 자료로 활용하고 있다.Accordingly, at least one camera is installed in each of the above-mentioned business sites, public facilities, and borders, and at least one camera is installed in the area to be monitored. Based on the image screen shot by the camera, the intruder detection, theft of the article, Measures to Prevent It is used to record intruders, theft or crime in order to accurately identify the situation.
국내 공개 특허 제2004-0093887호에 개시된 영상신호의 밝기 측정을 이용한감시 감시카메라의 주간/야간모드 동작장치 및 동작방법에는, 촬영 대상의 지역을 촬영하는 카메라와, 카메라로 촬영하는 촬영 대상의 밝기를 감지하여 제어수단으로 출력하는 감지수단과, 카메라의 전반적인 구동을 제어하고 감지수단으로부터 입력되는 촬영 대상의 밝기에 따라 주간모드 또는 야간모드를 판단한 후 주간모드 시에는 조명수단을 오프 시키기 위한 제어신호를 생성하여 조명수단으로 출력하고 야간모드시에는 조명수단을 온 시키기 위한 제어신호를 생성하여 조명수단으로 출력하는 제어수단과, 제어수단에서 출력되는 온, 오프 제어신호에 따라 온, 오프하는 조명수단과, 카메라에서 촬영한 영상신호를 저장하며 제어수단의 요청에 따라 저장된 영상신호를 출력하는 저장수단 등으로 구성된다.The apparatus and method for operating the day / night mode of the surveillance and surveillance camera using the brightness measurement of the video signal disclosed in Korean Patent Publication No. 2004-0093887 include a camera for photographing a region to be photographed, A control unit for controlling the overall operation of the camera and determining the daytime mode or the nighttime mode according to the brightness of the object to be imaged inputted from the sensing unit, and for turning off the illumination unit in the daytime mode, And a control unit for generating a control signal for turning on the lighting unit in the night mode and outputting the control signal to the lighting unit; and an illumination unit for turning on and off according to the on / And stores the video signal photographed by the camera, and outputs the stored video signal at the request of the control means Consists of a storage means for the like.
상술한 바와 같은 종래의 감시카메라는 전력소모가 크고, 조명수단의 빛이 약하기 때문에 어두울 때는 선명한 영상 촬영이 어렵게 된다. 특히 야간에는 설치된 카메라 주위의 조명장치(예컨대; 가로등, 자동차등)에 의해 카메라의 감도를 개선하는 기능을 수행할 수 없으므로, 선명한 영상 촬영이 어렵다는 문제점이 있다The conventional surveillance camera as described above has high power consumption and light of the lighting means is weak, so that it is difficult to capture a clear image when it is dark. In particular, at night, there is a problem in that it is difficult to capture a clear image because the function of improving the sensitivity of the camera can not be performed by a lighting device (e.g., streetlight, automobile, etc.)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 조도를 센싱하여 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 야간인 경우 특정 파장을 통과시키는 IR CUT 필터를 적용하여 보다 선명한 영상을 촬영할 수 있는 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라를 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an IR CUT filter capable of capturing a clearer image by sensing an illuminance to detect day and night and applying an IR CUT filter for passing a specific wavelength at night in accordance with a detection result And a surveillance camera.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라는 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하는 주야간 판단부; 상기 주야간 판단부의 감지결과 야간인 경우 점등 제어신호에 의해 점등되고 주간인 경우 점멸제어신호에 의해 점멸되는 조명부; 상기 주야간 판단부의 감지결과에 따라 야간인 경우 피사체로부터 입력되는 영상광을 특정 파장대로 필터링하고 주간인 경우 상기 영상광을 통과시키는 필터링부; 상기 필터링부를 통과한 영상광으로부터 상을 맺게하는 렌즈; 상기 렌즈를 통해 입사되는 영상광을 전기적인 신호로 전환하는 촬상소자; 및 상기 주야간 판단부의 감지 결과에 따라 상기 조명부로 상기 점등 또는 점멸 제어신호를 출력하고, 상기 필터링부의 동작을 제어하는 디지털 신호 처리부;를 포함하며, 상기 필터링부는, 야간인 경우 상기 영상광을 특정 파장대로 필터링하는 IR CUT 필터; 및 상기 디지털 신호 처리부의 제어에 의해 야간인 경우 상기 IR CUT 필터가 필터링 동작을 수행하도록 소정의 위치로 이송시키거나, 주간인 경우 원래의 위치로 이송시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a surveillance camera having an IR CUT filter for sensing a change in day and night by sensing an illuminance and generating a day / night signal according to a detection result; A lighting unit that is turned on by a lighting control signal when the nighttime determination unit detects that it is at night and blinks by a blinking control signal when it is a daytime; A filtering unit for filtering the image light input from the subject at a specific wavelength band in the nighttime according to the detection result of the day / night determination unit and for passing the image light in the case of a week; A lens that forms an image from the image light having passed through the filtering unit; An imaging element for converting the image light incident through the lens into an electrical signal; And a digital signal processor for outputting the on / off control signal to the illumination unit according to the detection result of the day / night determination unit, and controlling the operation of the filtering unit, wherein the filtering unit converts the video light into a specific wavelength band An IR CUT filter; And a motor for transmitting the IR CUT filter to a predetermined position for performing the filtering operation when it is at night under the control of the digital signal processing unit, or for transporting the IR CUT filter to an original position in the daytime.
본 발명에 있어서, 상기 IR CUT 필터는, 800 nm 내지 900 nm 파장대 사이의 영상광을 통과시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the IR CUT filter is characterized in that image light between 800 nm and 900 nm wavelength band is passed.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 조도를 센싱하여 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 야간인 경우 특정 파장을 통과시키는 IR CUT 필터를 적용하여 보다 선명한 영상을 촬영할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to capture a clearer image by sensing the illuminance to detect day and night, and applying an IR CUT filter that passes a specific wavelength in the nighttime according to the detection result.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 도 1 중 IR CUT 필터가 통과시키는 파장대를 보이는 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a surveillance camera having an IR CUT filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a wavelength band through which the IR CUT filter passes in FIG. 1; FIG.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라의 구성을 보이는 블록도 이다.1 is a block diagram showing the configuration of a surveillance camera having an IR CUT filter according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 감시 카메라(100)는 디지털 신호 처리부(110), 주야간 판단부(120), 조명부(130), 필터부(140), 모터 제어부(150), 줌 렌즈(160), 줌렌즈 구동부(170), 포커스 렌즈(180), 포커스 렌즈 구동부(190), 촬상소자(200), 촬상소자 제어부(210) 및 영상 신호 처리부(220)를 포함한다.1, the
디지털 신호 처리부(110)는 감시 카메라(100) 전체의 동작을 제어하며, 특히 주야간 판단부(120)의 주야간 판단 결과에 따라 조명부(130)를 점등/점멸시키는 제어신호를 출력하고, 필터부(140)의 동작을 제어한다. 또한 디지털 신호 처리부(110)는 줌렌즈 구동부(170), 포커스 렌즈 구동부(180) 및 촬상소자 제어부(210)의 동작을 제어하고, 영상 신호 처리부(220)의 영상 신호 처리 동작을 제어한다.The
주야간 판단부(120) 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하여 디지털 신호 처리부(110)로 출력한다. 주야간 판단부(120)는 조도센싱 결과가 약 4LuX 이상인 경우, 주간(주간모드)이라고 판단하고, 조도센싱 결과가 약 4LuX 이하인 경우, 야간(야간모드)이라고 판단한다. 한편, 감시 카메라(100)에는 광센서(CdS sensor, 미도시)가 설치되어 빛의 조도를 감지하여, 주야간을 판단하는 것이 바람직하다. 상기 광센서는 황화카드뮴(CdS)을 주성분으로 하며, 입사광 에너지에 따라 내부 저항이 변하는 특성을 지닌 CdS 광도전 셀로 형성하는 것이 바람직하다. CdS 광도전 셀은 입사광의 에너지가 클수록 저항값이 낮게 된다. 즉, 빛에너지가 없을 때는 거의 절연체에 가깝게 되고, 입사 에너지를 받으면 그 입사 에너지에 대응하여 내부 저항이 작아지게 되므로 전류를 흘려 보낼 수 있게 된다. 이러한 특징은 가로등 또는 아파트 계단등이 밤에 켜지고 낮에 꺼지게 하는 등의 효과를 내며, 따라서 본 발명의 광센서도 이러한 효과의 원리를 응용하는 것이다. 이밖에 주야간 판단부(120)는 별도의 조도 센서(미도시)를 구비하여 조도 센서가 감지한 결과로부터 주간 또는 야간을 판단할 수도 있다.The day /
조명부(130)는 디지털 신호 처리부(110)로부터의 점등 제어신호 또는 점멸 제어신호에 의해 동작하며, 일 예로 발광다이오드(LED) 등의 소자로 구성될 수 있다. 주야간 판단부(120)의 조도센싱 결과가 약 4LuX 이상인 경우, 주간이라고 판단하여 디지털 신호 처리부(110)로 전송하고, 디지털 신호 처리부(110)는 조명부(130)로 점멸 제어신호를 출력함으로써 조명부(130)는 점멸된다. 또한 주야간 판단부(120)의 조도센싱 결과가 약 4LuX 이하인 경우, 야간이라고 판단하여 디지털 신호 처리부(110)로 전송하고, 디지털 신호 처리부(110)는 조명부(130)로 점등 제어신호를 출력함으로써 조명부(130)는 점등된다. 더 나아가 디지털 신호 처리부(110)는 주간 또는 야간 변환에 따른 조명부(130)의 점멸, 점등 동작을 임계점의 일정 범위에서 조절할 수 있다. 즉, 임계점만을 기준으로 조명부(130)의 점멸, 점등을 제어하지 않고, 임계점의 일정 범위 이하, 이상에서 조절함으로써, 임계점 상에서 발생될 수 있는 조명부(130)의 반복적인 점멸, 점등을 방지하도록 할 수 있다.The
필터부(140)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하에, 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 야간인 경우 피사체로부터 입력되는 영상광을 특정 파장대로 필터링하고 주간인 경우 상기 영상광을 통과시킨다. 이를 위해 필터부(140)는 IR CUT 필터(141), 필터 고정부(142) 및 모터(143)를 포함할 수 있다.The
IR CUT 필터(141)는 도 2에 도시된 바와 같이 영상광을 특정 파장대 즉, 800 nm 내지 900 nm 파장대 사이의 영상광을 필터링할 수 있으며, 더 나아가 특정 파장대 예를 들면, 850nm, 880nm 또는 950nm에 해당하는 영상광을 필터링할 수 있다. IR CUT 필터(141)가 모터(143)에 의해 필터 고정부(142)에 위치하게 되면 필터링이 수행된다. The
모터제어부(150)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하게 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 야간인 경우, 모터(143)를 동작시켜 필터 고정부(142)에 IR CUT 필터(141)가 이송되도록 처리하고, 주간인 경우 필터 고정부(142)로부터 원래 위치로 복귀하도록 처리한다.The
주간인 경우 피사체로부터의 광신호 또는 야간인 경우 IR CUT 필터(141)에 의해 필터링된 광신호가 줌 렌즈(160) 및 포커스 렌즈(180)를 투과한 후 촬상소자(200)의 수광면에 이르러 피사체의 상이 결상된다. 촬상소자(200)의 수광면에 결상되는 상은 광전 변환 처리에 의하여 전기적인 영상 신호로 변환된다. The optical signal from the subject in the daytime or the optical signal filtered by the
촬상소자(200)로는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 등을 사용할 수 있다. CMOS로서의 촬상소자(200)는 촬영에 필요한 소비 전력이 낮아 감시 카메라(100)의 전력 유지에 큰 강점이 있고, 제조단가가 비교적 저렴하여 촬상소자의 면적을 크게 만들기에 유리하며, 대량 생산이 용이하다. CCD로서의 촬상소자(200)는 CMOS에 비해 노이즈 발생이 훨씬 적고 이미지 정보 전송 속도가 매우 빨라 연속 촬영 시 저장속도가 빠르며, 화질이 우수하다는 장점이 있다.As the
줌 렌즈(160) 및 포커스 렌즈(180)는 각각 줌 렌즈 구동부(170) 및 포커스 렌즈 구동부(180)에 의해 그 위치 등이 제어된다. 예를 들어 광각(wide angle)-줌(줌-아웃) 신호가 발생하면 줌 렌즈(160)의 포커스 거리(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원(telephoto)-줌(줌-인) 신호가 발생하면 줌 렌즈(160)의 포커스 거리가 길어져서 화각이 좁아진다. 줌 렌즈(160)의 위치가 설정된 상태에서 포커스 렌즈(180)의 위치가 조정되므로, 화각은 포커스 렌즈(180)의 위치에 대하여 거의 영향을 받지 않는다. The position of the
이들 줌 렌즈 구동부(170), 포커스 렌즈 구동부(190) 및 촬상 소자 제어부(210)는 노출 정보, 초점 정보 등을 기준으로 디지털 신호 처리부(110)에서 연산된 결과에 따라 해당 구성부들을 제어한다.The zoom
다음에, 영상 신호 형성 과정에 관하여 설명하면, 촬상소자(200)로부터 출력된 영상 신호는 영상 신호 처리부(220)에 출력된다. 영상 신호 처리부(220)에서는 촬상 소자(200)로부터 입력되는 영상 신호가 아날로그 신호인 경우 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호에 대하여 각종의 화상 처리가 행해진다. 이러한 처리가 행해진 영상 신호는 감시 카메라(100) 내부에 임시 저장되었다가 디지털 비디오 레코더 또는 네트워크 비디오 레코더로 전송될 수 있다.Next, a description will be given of the video signal forming process. The video signal outputted from the
구체적으로 영상 신호 처리부(220)는 사람의 시각에 맞게 영상 데이터를 변환하도록 오토 화이트 밸런스(Auto White Balance)나 오토익스포저(Auto Exposure), 감마 코렉션(Gamma Correction) 등의 신호 처리를 행하여 화질을 개선하고, 개선된 화질의 영상 신호를 출력하는 역할을 한다. 또한, 신호 처리부(130)에서 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 처리를 수행하게 된다.Specifically, the image
조도를 센싱하여 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 야간인 경우 특정 파장을 통과시키는 IR CUT 필터를 적용하여 보다 선명한 영상을 촬영할 수 있게 된다.By applying the IR CUT filter which detects the day and night by sensing the illuminance and passes a specific wavelength in the nighttime according to the detection result, a clearer image can be taken.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
110: 디지털 신호 처리부
120: 주야간 판단부
130: 조명부
140: 필터부
150: 모터 제어부
160: 줌 렌즈
170: 줌렌즈 구동부
180: 포커스 렌즈
190: 포커스 렌즈 구동부
200: 촬상소자
210: 촬상소자 제어부
220: 영상 신호 처리부110: digital signal processing unit 120: day /
130: illumination part 140: filter part
150: motor control unit 160: zoom lens
170: zoom lens driving unit 180: focus lens
190: focus lens driving unit 200:
210: Imaging element control section 220: Video signal processing section
Claims (2)
상기 주야간 판단부의 감지결과 야간인 경우 점등 제어신호에 의해 점등되고 주간인 경우 점멸제어신호에 의해 점멸되는 조명부;
상기 주야간 판단부의 감지결과에 따라 야간인 경우 피사체로부터 입력되는 영상광을 특정 파장대로 필터링하고 주간인 경우 상기 영상광을 통과시키는 필터링부;
상기 필터링부를 통과한 영상광으로부터 상을 맺게하는 렌즈;
상기 렌즈를 통해 입사되는 영상광을 전기적인 신호로 전환하는 촬상소자; 및
상기 주야간 판단부의 감지 결과에 따라 상기 조명부로 상기 점등 또는 점멸 제어신호를 출력하고, 상기 필터링부의 동작을 제어하는 디지털 신호 처리부;를 포함하며,
상기 필터링부는,
야간인 경우 상기 영상광을 특정 파장대로 필터링하는 IR CUT 필터; 및
상기 디지털 신호 처리부의 제어에 의해 야간인 경우 상기 IR CUT 필터가 필터링 동작을 수행하도록 소정의 위치로 이송시키거나, 주간인 경우 원래의 위치로 이송시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라.A day / night discrimination unit sensing a change in day / night by sensing the illuminance and generating a day / night signal according to the detection result;
A lighting unit that is turned on by a lighting control signal when the nighttime determination unit detects that it is at night and blinks by a blinking control signal when it is a daytime;
A filtering unit for filtering the image light input from the subject at a specific wavelength band in the nighttime according to the detection result of the day / night determination unit and for passing the image light in the case of a week;
A lens that forms an image from the image light having passed through the filtering unit;
An imaging element for converting the image light incident through the lens into an electrical signal; And
And a digital signal processor for outputting the on / off control signal to the illumination unit according to the detection result of the day / night determination unit and controlling the operation of the filtering unit,
Wherein the filtering unit comprises:
An IR CUT filter for filtering the image light to a specific wavelength band in the nighttime; And
And a motor for transmitting the IR CUT filter to a predetermined position for performing a filtering operation in the case of a night time under the control of the digital signal processing unit, And a security camera.
800 nm 내지 900 nm 파장대 사이의 영상광을 통과시키는 것을 특징으로 하는 IR CUT 필터를 구비한 감시 카메라.The apparatus of claim 1, wherein the IR CUT filter comprises:
And passing image light between a wavelength band of 800 nm and 900 nm.
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---|---|---|---|
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---|---|
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Country | Link |
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2013
- 2013-12-20 KR KR1020130160392A patent/KR20150072816A/en not_active Application Discontinuation
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Date | Code | Title | Description |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |