KR20200088554A

KR20200088554A - 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법

Info

Publication number: KR20200088554A
Application number: KR1020190004938A
Authority: KR
Inventors: 윤주현; 최성욱; 백정원; 박종선
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2020-07-23
Also published as: KR102592230B1

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법은, 주간 모드에 대응하는 제1 필터 및 야간 모드에 대응하는 제2 필터를 포함하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법에 있어서, 상기 제1 필터 및 제2 필터를 각각 통과하여 산출된 영상 데이터 값을 비교 연산하는 제1 단계와, 상기 비교 연산의 결과값을 기 설정된 기준 데이터와 비교하여 상기 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함이 발생되었는지 여부를 판단하는 제2 단계와, 필터 전환 이상이 검출된 것으로 판단된 경우 필터 재전환 시동 또는 사용자 알림을 수행하는 제3 단계를 포함한다

Description

감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법{method for detecting filter switching error of surveillance camera}

본 발명의 실시예는 감시 카메라에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 주야간 모드 전환 기능을 구비한 감시 카메라의 필터 전환 이상 검출 방법에 관한 것이다.

감시 카메라는 주야간 감시 동작 중 최적의 피사체 식별력을 유지하기 위해 Day & Night 기능을 사용한다. Day & Night 기능은 주간의 충분한 조도가 있는 환경에서는 IR 대역의 파장을 차단하는 IR-Cut 필터를 이미지 센서 앞에 위치시켜 깨끗한 컬러 영상을 생성하고, 야간의 저조도 환경에서는 Glass 필터를 이미지 센서 앞에 위치시켜 모든 파장대의 영상을 입력 받게 한 후 흑백 영상을 생성하여 피사체의 식별력을 높이는 기능이다.

Day & Night 기능의 핵심인 필터 이동 방법은 모터를 이용하여 IR-Cut 필터와 Glass 필터가 장착된 기구물을 이동하는 것이다. 상기 필터 이동 시 하드웨어적인 결함 또는 다른 환경적인 극한 조건 등에 의해 필터 이동이 정상적으로 동작하지 못해 컬러만 변환되고 필터는 전환되지 못하는 경우가 발생될 수 있으며, 이 경우 정상적인 Day & Night 기능을 수행할 수 없게 된다.

본 발명의 실시예는 감시 카메라의 주야간 모드 필터 전환 시에 하드웨어적인 필터 전환에서 에러가 발생됨을 검출함으로써, 컬러만 변환되고 필터는 전환되지 못하여 정상 동작을 수행하지 못하게 되는 문제점을 극복할 수 있는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법은, 주간 모드에 대응하는 제1 필터 및 야간 모드에 대응하는 제2 필터를 포함하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법에 있어서, 상기 제1 필터 및 제2 필터를 각각 통과하여 산출된 영상 데이터 값을 비교 연산하는 제1 단계와, 상기 비교 연산의 결과값을 기 설정된 기준 데이터와 비교하여 상기 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함이 발생되었는지 여부를 판단하는 제2 단계와, 필터 전환 이상이 검출된 것으로 판단된 경우 필터 재전환 시동 또는 사용자 알림을 수행하는 제3 단계를 포함한다.

이 때, 상기 제1 필터는 IR-Cut 필터, 상기 제2 필터는 더미 글라스로 구현될 수 있으며, 상기 제1 단계는, 상기 주간 모드에서 야간 모드로, 또는 야간 모드에서 주간 모드로 필터가 하드웨어적으로 전환될 때, 상기 더미 글라스를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Y값과 IR-Cut 필터를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Y값의 비가 제1 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 제1-1 단계; 상기 더미 글라스를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Cr값과 IR-Cut 필터를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Cr값의 차가 제2 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 제1-2 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 단계는, 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계의 조건들을 모두 만족한 경우에는 정상 필터 전환 동작이 수행된 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 필터 전환 동작에 에러가 발생된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제1 기준값은 1.05이고, 상기 제2 기준값은 5일 수 있다.

상기 필터가 전환될 때 하드웨어적 결함으로 필터의 일부만 렌즈 상에 위치되었는지 판단하기 위해, 상기 전환되는 필터의 진행방향에 따라 진행하는 방향의 마지막 열의 디지털 영상 데이터를 이용하여 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행할 수 있다.

상기 전환되는 필터의 진행방향이 왼쪽에서 오른쪽인 경우, 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 오른쪽 2열의 패치에서의 Y값 및 Cr값을 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행하거나, 또는 상기 전환되는 필터의 진행방향이 오른쪽에서 왼쪽인 경우, 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 왼쪽 2열의 패치에서의 Y값 및 Cr값을 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 감시 카메라의 주야간 모드 필터 전환 시에 하드웨어적인 필터 전환에서 에러가 발생됨을 검출함으로써, 컬러만 변환되고 필터는 전환되지 못하여 정상 동작을 수행하지 못하게 되는 문제점을 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 주야간 모드 전환 기능을 구비한 감시 카메라의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 감시 카메라의 필터 전환부의 동작을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법을 설명하는 순서도.

위 발명의 배경이 되는 기술 란에 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.

아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 장치는 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다.

첨부된 블록도의 각 블록은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성하여 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 기능을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다.

즉, 도시된 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

여기에서 사용된 용어는 특정한 실시예들을 설명하는 목적이고 제한하기 위한 목적이 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다" 고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 정의가 없는 한, 여기에 사용된 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 주야간 모드 전환 기능을 구비한 감시 카메라의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 감시 카메라의 필터 전환부의 동작을 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 감시 카메라(100)는 디지털 신호 처리부(110), 주야간 판단부(120), 조명부(130), 필터부(140), 필터 전환부(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.

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.

주야간 판단부(120)는 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하여 디지털 신호 처리부(110)로 출력한다. 주야간 판단부(120)는 조도 센싱 결과가 소정의 기준값(예: 4LuX) 이상인 경우, 주간(주간모드)이라고 판단하고, 조도 센싱 결과가 상기 기준갑 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, 빛 에너지가 없을 때는 거의 절연체에 가깝게 되고, 입사 에너지를 받으면 그 입사 에너지에 대응하여 내부 저항이 작아지게 되므로 전류를 흘려 보낼 수 있게 된다. 이밖에 주야간 판단부(120)는 별도의 조도 센서(미도시)를 구비하여 조도 센서가 감지한 결과로부터 주간 또는 야간을 판단할 수도 있다.

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)에 의해 주간이라고 판단(주간 모드)되면, 디지털 신호 처리부(110)는 조명부(130)로 점멸 제어신호를 출력함으로써 조명부(130)는 점멸되고, 야간으로 판단(야간 모드)되면 디지털 신호 처리부(110)는 조명부(130)로 점등 제어신호를 출력함으로써 조명부(130)는 점등될 수 있다.

필터부(140)는 제1 필터(141), 제2 필터(142), 및 모터(143)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 필터부(140)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하에, 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 주간 모드인 경우에는 상기 제1 필터로서, IR 대역의 파장을 차단하는 IR-Cut 필터(141)를 렌즈 앞에 위치시켜 깨끗한 컬러 영상을 생성하고, 야간 모드인 경우 즉, 저조도 환경에서는 상기 제2 필터로서 더미 글라스(142)를 렌즈 앞에 위치시켜 모든 파장대의 영상을 입력 받게 한 후 흑백 영상을 생성하도록 할 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 필터 전환부(150)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하게 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 주간 모드인 경우, 상기 모터(143)를 동작시켜 IR-Cut 필터(141)를 렌즈 앞에 위치시키도록 구동하고, 야간 모드인 경우에는 상기 모터(143)를 동작시켜 더미 글라스(142)를 렌즈 앞에 위치시키도록 구동한다.

도 1 내지 도 2에서는 상기 저조도 환경에서 제2 필터 (i.e., 더미 글라스)(142)가 렌즈 앞에 위치시키는 구조를 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 더미 글라스(142)를 구비하지 않고, 제1 필터 (i.e., IR-Cut 필터)(141)가 렌즈에 씌워지고 벗겨지는 형태로도 구현될 있다. 즉, 야간 모드에서 더미 글라스(142)를 사용하지 않고 렌즈 만을 이용하는 구조로서, 주간 모드에는 상기 모터(143)를 동작시켜 IR-Cut 필터(141)가 렌즈 앞에 위치하지만, 야간 모드에는 상기 더미 글라스(142)를 사용하지 않고, 단지 렌즈 앞에 위치한 상기 IR-Cut 필터(141)만을 제거하여 IR 대역의 파장을 차단하지 않게 할 수도 있다. 이 경우 상기 제2 필터(142)는 더미 글라스가 아닌 공기(air)가 될 수 있다.

이와 같이 주간 모드 및/또는 야간 모드를 통해 필터링된 광신호는 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.

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.

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. 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. 이후, 상기 촬상소자(200)로부터 출력된 영상 신호는 영상 신호 처리부(220)에 출력되고, 상기 촬상소자(200)로부터 입력되는 영상 신호가 아날로그 신호인 경우 디지털 신호로 변환되고, 이는 디지털 신호 처리부(110)을 통해 상기 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. 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 출력할 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리부(110)에서는 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 처리를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 감시용 카메라의 필터전환 이상 검출 방법 도 2에 도시된 바와 같은 감시 카메라 구동 장치 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 제어부 즉, 디지털 신호 처리부(110) 내에서 수행될 수 있다.

필터 전환부(150)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하에 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 주간 모드인 경우, 상기 모터(143)를 동작시켜 IR-Cut 필터(141)를 렌즈 앞에 위치시키도록 구동하고, 야간 모드인 경우에는 상기 모터(143)를 동작시켜 더미 글라스(142)를 렌즈 앞에 위치시키도록 구동한다.

주간 모드에서 IR-Cut필터(141)는 사람이 인식할 수 있는 가시광선 영역대만 통과시킬 수 있는 필터로 IR영역 대를 잘라내어 렌즈에 들어오도록 한다. 반면 야간 모드인 경우에는 모든 파장대역을 통과시켜 노이즈나 저조도 상황에 보다 잘 대응되도록 더미 글라스(142)로 전환을 하게 된다. 더미 글라스(142)는 모든 파장대역을 통과시킴으로써 IR-Cut 필터(141)와 비교할 때 렌즈에 맺히는 빛의 양이나 파장들이 차이가 발생된다.

그러나, 하드웨어적인 결함이나 다른 여러 이유에 의해서 상기 필터 즉, 더미 글라스(142) 및 IR-Cut 필터(141)로 전환되지 않는 경우가 발생될 수 있다. 다시 말하면, 주간 모드에서 IR-Cut 필터(141)가 위치하도록 제어되지 않고, 야간 모드에서 더미 글라스(142)가 위치되도록 제어되지 않을 수 있으며, 이 경우 상기 오류를 파악하지 못하면 오작동이 된 상태로 영상을 촬상하게 된다.

본 발명의 실시예는 이러한 문제점을 극복하기 위해 감시 카메라의 주야간 모드 필터 전환 시에 하드웨어적인 필터 전환에서 에러가 발생됨을 소프트웨어적으로 파악할 수 있는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법을 제공함을 목적으로 한다.

주간 모드에서 야간 모드로 필터 전환이 수행되면, 앞서 언급한 바와 같이 필터 전환부(150)가 필터부(140)의 모터(143)을 구동하여 렌즈 앞에 위치되었던 IR-Cut 필터(141)가 더미 글라스(142)로 전환된다. 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예의 경우 상기 주간 모드에서 야간 모드로 필터 전환이 수행될 때 상기 필터부(140)는 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 수 있다.

마찬가지로, 야간 모드에서 주간 모드로 필터 전환이 수행되면, 필터 전환부(150)가 필터부(140)의 모터(143)을 구동하여 렌즈 앞에 위치되었던 더미 글라스(142)가 IR-Cut 필터(141)로 전환된다. 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예의 경우 상기 야간 모드에서 주간 모드로 필터 전환이 수행될 때 상기 필터부(140)는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 수 있다.

이와 같이 주간 모드에서 야간 모드로, 또는 야간 모드에서 주간 모드로 필터가 하드웨어적으로 전환될 때, 상기 필터 전환에 에러가 발생되었는지 즉, 필터가 제대로 전환되었는지 여부를 검출하는 방법으로서 본 발명의 실시예는 소정의 조건들을 비교 분석하여 감시 카메라의 필터전환에 대한 이상 검출을 소프트웨어적으로 파악할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법을 설명하는 순서도이며, 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적인 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법을 설명하도록 한다.

감시 카메라(100)의 필터부(140)는 디지털 신호 처리부(110)의 제어 하에, 주야간 판단부(130)의 감지결과에 따라 주간 모드인 경우에는 IR 대역의 파장을 차단하는 제1 필터 (IR-Cut 필터)(141)를 렌즈 앞에 위치시켜 깨끗한 컬러 영상을 생성하고, 야간 모드인 경우 즉, 저조도 환경에서는 제2 필터 (더미 글라스 또는 공기)(142)를 렌즈 앞에 위치시켜 모든 파장대의 영상을 입력 받게 한 후 흑백 영상을 생성하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예는 주간 모드에서 야간 모드로, 또는 야간 모드에서 주간 모드로 필터가 하드웨어적으로 전환될 때, 상기 감시 카메라(100)의 필터전환에 대한 이상 검출을 소프트웨어적으로 파악할 수 있는 소정의 조건들로서, 동일한 광원 하에서 IR-Cut 필터(141)를 통과하여 센싱된 디지털 영상 데이터 정보와, 더미 글라스(142)를 통과하여 센싱된 디지털 영상 데이터 정보를 비교하는 제1 조건 및 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함으로 필터의 일부만 렌즈 상에 위치하게 되었는지 여부를 판단하는 제2 조건을 이용하며, 상기 제1 조건 및 제2 조건의 만족 여부에 따라 이를 모두 만족한 경우에는 감시 카메라의 필터가 제대로 전환된 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 필터 전환 이상 검출로 판단하여 필터를 재전환하도록 모터를 시동하거나 사용자에게 알림을 수행할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법은, 주간 모드에 대응되는 제1 필터 및 야간 모드에 대응되는 제2 필터를 각각 통과하여 산출된 영상 데이터 값을 비교 연산하는 단계와, 상기 비교 연산의 결과값을 기 설정된 기준 데이터와 비교하여 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함으로 필터의 일부만 렌즈 상에 위치하게 되었는지 여부를 판단하는 단계와, 필터 전환 이상이 검출된 것으로 판단된 경우 필터 재전환 시동 또는 사용자 알림을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 제1 조건에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 감시 카메라(100)를 통해 촬영된 영상 신호는, 상기 영상 신호 처리부(220)를 통해 아날로그 RGB 영상신호가 디지털 영상신호 즉, 휘도신호인 Y와 색차신호인 Cb, Cr 신호로 변환되어 상기 디지털 신호 처리부(110)로 제공될 수 있다.

이 때, 동일한 광원 조건 하에서 빛이 IR-Cut 필터(141)를 통과한 경우에 대응되는 디지털 영상 신호의 Y 값과, 더미 글라스(142)를 통과한 경우에 대응되는 디지털 영상 신호의 Y 값을 비교하면, IR-Cut 필터(141) 하에서는 광원의 일정 주파수 영역 (예: 적외선 주파수 영역)을 제거하기 때문에 상기 Y 값(Y(IR-cut))이 더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Y 값(Y(Dummy))보다 기대 값이 작게 된다. 즉, Y(Dummy) > Y(IR-cut) 조건을 기본적인 제1 조건 (제1-1 조건)으로 필터전환 이상 검출에 사용할 수 있다.

상기 제1-1 조건을 보다 구체적인 수식(수학식1)으로 정리하면 다음과 같다.

(수학식1)

Y(Dummy) / Y(IR-Cut) > 제1기준값(A)

더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Y값(Y(Dummy))과 IR-Cut 필터(141) 하에서의 Y값(Y(IR-Cut))의 반사율은 최소 5%이상 차이가 난다. 따라서 제1기준값(A)은 1.05임이 바람직하다.

따라서, 필터 전환 동작이 수행된 경우, 더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Y값(Y(Dummy))과 IR-Cut 필터(141) 하에서의 Y값(Y(IR-Cut))의 비가 제1 기준값(A)보다 큰지 여부를 판단한다. 즉, 상기 제1-1 조건(수학식1)을 만족하는지 여부를 판단한다 (ST 110).

이 때, 상기 제1-1 조건(수학식1)을 만족하면 다음 단계의 조건 만족 여부를 판단하고, 그렇지 않으면 필터 전환 동작에 에러가 발생된 것으로 판단한다 (ST 140).

또한, 추가적으로 디지털 영상신호의 휘도신호인 Y값 외에 색차신호인 Cr값의 경우, IR-Cut 필터(141)에서 더미 글라스(142)로 전환 시에 제거되었던 빛의 파장 영역이 통과되기 때문에 IR-Cut 필터(141) 하에서의 Cr 값(CR(IR-Cut))이 더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Cr값(CR(Dummy))보다 작게 된다. 즉, CR(Dummy) > CR(IR-Cut) 조건을 추가적인 제1 조건 (제1-2 조건)으로 필터전환 이상 검출에 사용할 수 있다.

다만, Cb값의 경우 색온도 별로 방향성이 다르게 나타나므로 본 발명의 실시예에서는 광원의 색온도와 무관하게 커지는 방향성을 갖는 Cr값을 활용하도록 한다.

상기 제1-2 조건을 보다 구체적인 수식(수학식2)으로 정리하면 다음과 같다.

(수학식2)

CR(Dummy) - CR(IR-Cut) > 제2기준값(B)

상기 Cr값은 위치에 따라 음수와 양수로 표시되는데 더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Cr값(CR(Dummy))에 IR-Cut 필터(141) 하에서의 Cr 값(CR(IR-Cut))을 더하게 되면 최소한 제2기준값(B) 이상은 증가해야 한다. 본 발명의 실시예의 경우 상기 제2기준값(B)은 최소 5 이상으로 구현됨이 바람직하다.

따라서, 필터 전환 동작이 수행된 경우, 더미 글라스(142)를 통과하였을 때의 Cr값(CR(Dummy))과 IR-Cut 필터(141) 하에서의 Cr값(CR(Dummy))의 차가 제2 기준값(B)보다 큰지 여부를 판단한다. 즉, 상기 제1-2 조건(수학식2)을 만족하는지 여부를 판단한다 (ST 130).

이 때, 상기 필터부(140)의 진행방향에 따라 진행하는 방향의 마지막 열의 디지털 영상 데이터를 이용하여 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)을 적용한 결과, 결과적으로 상기 제1-1 조건 및 제1-2 조건을 모두 만족한 경우에는 정상 필터 전환 동작이 수행되었음으로 판단하고 (ST 130), 그렇지 않으면 필터 전환 동작에 에러가 발생된 것으로 판단한다 (ST 140). 또한, 필터 전환 이상이 검출된 것으로 판단된 경우 필터 재전환 시동 또는 사용자 알림을 수행할 수 있다.

이와 같은 제1 조건 즉, 제1-1 조건 및 제1-2 조건을 이용하여 필터전환 이상을 검출할 수 있는 기본적인 조건식은 마련되었으나, 상기 제1 조건은 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함으로 필터의 일부만 렌즈 상에 위치된 경우에 해당하는 이상은 검출할 수 없다.

일 예로, IR-Cut 필터(141)가 더미 글라스(142)로 전환되는 도중에 멈춘 경우에 필터부(140) 전체 영역에 대한 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)를 적용하면 이상을 검출하지 못하고, 정상적인 전환이 수행된 것으로 잘못 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 제1 조건 외에 추가적인 제2 조건으로서 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)을 검출해 내는 영역을 제하는 조건을 추가로 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 필터부(140)의 진행방향에 따라 진행하는 방향의 마지막 열의 디지털 영상 데이터를 이용하여 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)으로 검출한다.

즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 필터부(140)의 진행방향이 왼쪽에서 오른쪽인 경우, 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 오른쪽 2열의 패치에서의 Y 값 및 Cr 값을 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)으로 검출한다. 마찬가지로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 필터부(140)의 진행방향이 오른쪽에서 왼쪽인 경우에는 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 왼쪽 2열의 패치에서의 Y 값 및 Cr 값을 상기 제1-1 조건 (수학식1) 및 제1-2 조건 (수학식2)으로 검출한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

주간 모드에 대응하는 제1 필터 및 야간 모드에 대응하는 제2 필터를 포함하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법에 있어서,
상기 제1 필터 및 제2 필터를 각각 통과하여 산출된 영상 데이터 값을 비교 연산하는 제1 단계와,
상기 비교 연산의 결과값을 기 설정된 기준 데이터와 비교하여 상기 필터가 전환되는 도중 하드웨어적 결함이 발생되었는지 여부를 판단하는 제2 단계와,
필터 전환 이상이 검출된 것으로 판단된 경우 필터 재전환 시동 또는 사용자 알림을 수행하는 제3 단계를 포함하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 필터는 IR-Cut 필터, 상기 제2 필터는 더미 글라스로 구현되며,
상기 제1 단계는,
상기 주간 모드에서 야간 모드로, 또는 야간 모드에서 주간 모드로 필터가 하드웨어적으로 전환될 때,
상기 더미 글라스를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Y값과 IR-Cut 필터를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Y값의 비가 제1 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 제1-1 단계;
상기 더미 글라스를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Cr값과 IR-Cut 필터를 이용하여 촬영하였을 때의 디지털 영상 데이터의 Cr값의 차가 제2 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 제1-2 단계를 포함하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.
제2 항에 있어서,
상기 제2 단계는,
상기 제1-1 단계 및 제1-22 단계의 조건들을 모두 만족한 경우에는 정상 필터 전환 동작이 수행된 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 필터 전환 동작에 에러가 발생된 것으로 판단하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.
제2 항에 있어서,
상기 제1 기준값은 1.05이고, 제2 기준값은 5인 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.
제2항에 있어서,
상기 필터가 전환될 때 하드웨어적 결함으로 필터의 일부만 렌즈 상에 위치되었는지 판단하기 위해, 상기 전환되는 필터의 진행방향에 따라 진행하는 방향의 마지막 열의 디지털 영상 데이터를 이용하여 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.
제5 항에 있어서,
상기 전환되는 필터의 진행방향이 왼쪽에서 오른쪽인 경우, 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 오른쪽 2열의 패치에서의 Y값 및 Cr값을 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행하거나, 또는
상기 전환되는 필터의 진행방향이 오른쪽에서 왼쪽인 경우, 진행하는 방향의 마지막 열을 포함하는 왼쪽 2열의 패치에서의 Y값 및 Cr값을 상기 제1-1 단계 및 제1-2 단계를 수행하는 감시 카메라의 필터전환 이상 검출 방법.