MX2012008878A - Dispositivo de camara de seguimiento y supervision y sistema remoto de supervision que usa el mismo. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo con cámara que puede realizar fácilmente una operación para supervisar una situación completa sobre un área amplia y una operación intensiva de supervisión y seguimiento para un área específica o un objeto específico mediante la integración de una cámara de supervisión de gran alcance y una cámara de supervisión intensiva, y un área oculta no se genera dentro de un área directamente inferior. El dispositivo con cámara de la presente invención incluye un armazón principal, una primera unidad de cámara, y una segunda unidad de cámara. El armazón principal incluye una superficie de ubicación de lente cuyo plano perpendicular se dirige a una parte inferior del exterior. La primera unidad de cámara comprende: un lente gran angular que se proporciona en el armazón principal y se coloca en la superficie de ubicación de lente para dirigir un eje óptico del mismo a la parte inferior del exterior; y un primer sensor de imagen para convertir la luz incidental recibida a través del lente gran angular a una señal eléctrica, para fotografiar las imágenes circunferenciales que incluyen un punto directamente por debajo del dispositivo con cámara de supervisión. La segunda unidad de cámara comprende un segundo sensor de imagen y se proporciona para girar horizontal y verticalmente en el armazón principal. Deseablemente, el armazón principal sobresale de una superficie externa hacia el exterior e incluye una saliente de soporte que tiene una superficie delantera que es opuesta al exterior en la dirección descendente y el lente gran angular se puede unir a la superficie delantera de la saliente de soporte.

Description

DISPOSITIVO CON CAMARA DE SEGUIMIENTO Y SUPERVISION Y SISTEMA DE SUPERVISION REMOTA QUE USA EL MISMO Campo de la invención La presente invención se relaciona con un aparato con cámara de televisión, más particularmente con un aparato con cámara multifuncional de supervisión que se proporciona con una pluralidad de cámaras. Además, la presente invención se relaciona con un sistema de supervisión remota que utiliza tal aparato con cámara.

Antecedentes de la Invención Los sistemas de seguridad y supervisión que utilizan los aparatos con cámara de supervisión se utilizan ampliamente para los propósitos de administración o seguridad del ingreso. La instalación de tales sistemas de seguridad y supervisión continúa creciendo incluso en las carreteras generales o en áreas residenciales, así como en los bancos, instalaciones militares y otras instalaciones públicas o edificios de negocios donde se requiere la seguridad.

Aunque varias clases de aparatos con cámara de supervisión se utilizan, uno de los aparatos con cámara que se utilizan más ampliamente al momento cuando se prepara la presente solicitud es un aparato con cámara rápido de bóveda de un método para el movimiento horizontal-inclinación-enfoque (de aquí en adelante, referido como PTZ, por sus siglas en inglés) capaz del giro horizontal (es decir, movimiento horizontal), giro vertical (es decir, inclinación) y acercamiento y alejamiento. De acuerdo con el aparato con cámara rápido de bóveda del método PTZ, el giro horizontal y vertical y el acercamiento/alejamiento, se pueden controlar de manera remota, y por lo tanto, un operador en un sitio remoto puede cambiar un área de supervisión o seguir y supervisar de manera intensiva un objetivo especifico según lo que sea necesario.

Sin embargo, puesto que los lentes que se utilizaron en el aparato con cámara de PTZ no tienen un ángulo de visión amplio, puede haber un punto oculto que el aparato con cámara no puede observar dependiendo de una dirección de supervisión que se fija por el operador. Particularmente, cuando el aparato con cámara se enfoca en el lente y conduce un mecanismo de movimiento horizontal e inclinación para seguir y supervisar un objetivo especifico, el aparato con cámara solo puede supervisar las áreas cercanas al objetivo que es seguido.

Existen ciertos aparatos con cámara de tipo fijo que aseguran las imágenes panorámicas al adoptar un lente súper gran angular tal como un lente de ángulo amplio para expandir el alcance de supervisión. Sin embargo, en el caso de un aparato con cámara que usa el lente de ángulo amplio, una imagen fotografiada tiene una forma redonda, y por lo tanto, la distorsión en general es severa, y particularmente es difícil identificar una cosa en el borde de la imagen. Por consiguiente, una cámara de tipo ángulo amplio se puede utilizar solamente para observar una situación en términos generales y se utiliza raramente en un aparato con cámara rápido de bóveda para seguir y supervisar un objetivo en combinación con el mecanismo de PTZ.

Se ha sido intentado supervisar un área amplia y seguir y supervisar un objetivo específico paralelamente al combinar una cámara para adquirir una imagen panorámica y una cámara de PTZ para supervisar de manera intensiva un objetivo específico.

Por ejemplo, de acuerdo con la descripción especificada en la Gaceta de Patente Coreana Abierta a Inspección Pública 2004-0031968 (título de la invención: aparato de seguimiento de intruso y método para usar la cámara doble), una imagen panorámica de una habitación o un área supervisada se adquiere mediante una primera cámara al usar un lente de ángulo amplio, un espejo convexo, o una combinación de un espejo convexo y un espejo cóncavo, y si un intruso aparece en el área supervisada, la ruta móvil del intruso se detecta automáticamente, y una segunda cámara fotografía las imágenes del intruso mientras realiza el seguimiento del intruso.

Sin embargo, el aparato con cámara doble especificado en la referencia que se identificó anteriormente tiene una estructura muy complicada en contraste con la intensión original de los inventores, y por lo tanto, sólo se aumentan los esfuerzos de procesamiento y montaje. Además, puesto que la primera cámara se proporciona en el centro inferior del aparato con cámara doble, la primera cámara bloquea la visión de la segunda cámara u obstaculiza el movimiento horizontal y vertical de la segunda cámara. Por consiguiente, si el intruso se coloca debajo del centro de la cámara doble, la segunda cámara no puede fotografiar correctamente al intruso.

Un sistema de supervisión se especifica en la Gaceta de Patente Coreana Abierta a Inspección Pública 2005-0103597 (título de la invención: sistema de supervisión que usa la imagen panorámica en vídeo en tiempo real y su método de control de sistema), en la cual una pluralidad de cámaras componentes se instalan en la superficie externa de una barra de soporte, y una cámara de PTZ se instala en la parte superior de la barra de soporte como un cuerpo. De acuerdo con este sistema de supervisión, una imagen panorámica se crea al proyectar y combinar las imágenes que se fotografiaron por la pluralidad de cámaras componentes en una superficie de cilindro virtual, y un área que se selecciona por un usuario o un área donde se detecta un objetivo móvil, se fotografía por la cámara de PTZ.

Sin embargo, en el aparato especificado en la referencia que se describió anteriormente, puesto que la pluralidad de cámaras componentes y la cámara de PTZ se fabrican y se instalan por separado en la barra de soporte, aumenta el tamaño del aparato con cámara, y además, se aumentan las limitaciones que se causan por el espacio de instalación o por el método. Además, en tal sistema, la pluralidad de cámaras componentes funciona solamente como un sensor y casi no puede capturar las rutas de movimiento continuas de un objetivo en movimiento en las imágenes adquiridas por las cámaras componentes.

Breve Descripción de la Invención Problema técnico La presente invención se ha hecho debido a los problemas anteriores, y es un objetivo de la presente invención proporcionar un aparato con cámara que incluye una cámara de supervisión de área amplia y una cámara de supervisión intensiva como un cuerpo, en el cual el aparato con cámara puede supervisar sin obstáculos una situación completa de un área amplia y supervisar y seguir de manera intensiva un área específica o un objetivo directo, y un área oculta no se genera en un área directamente debajo del aparato con cámara.

Además, otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de supervisión capaz de supervisar sin obstáculos una situación completa de un área amplia y supervisar y seguir de manera intensiva un área específica o un objetivo directo ai utilizar tal aparato con cámara.

Soluciones técnicas Para lograr el objetivo anterior, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato con cámara que incluye un armazón principal, una primera unidad de cámara y una segunda unidad de cámara. El armazón principal tiene una superficie de instalación de lente donde una línea perpendicular se dirige al exterior inferior. La primera unidad de cámara se instala en el armazón principal, tiene un lente gran angular colocado en la superficie de instalación del lente para dirigir un eje óptico al exterior inferior y a un primer sensor de imagen para convertir la luz que entra a través del lente gran angular en una señal eléctrica, y para fotografiar las imágenes de las áreas cercanas que incluyen un área directa debajo del aparato con cámara. La segunda unidad de cámara tiene un segundo sensor de imagen y se instala para girar de manera horizontal y vertical con respecto al armazón principal.

En una modalidad preferida de la presente invención, el armazón principal incluye una saliente de soporte que se proyecta hacia el exterior desde una superficie externa y que tiene una superficie delantera dirigida hacia el exterior inferior. En la modalidad, el lente gran angular se puede unir en la superficie delantera de la saliente de soporte. La primera unidad de cámara se puede proporcionar en la pluralidad para que sea simétrica de manera horizontal en la superficie externa del armazón principal.

Preferiblemente, se proporciona una depresión para insertar e instalar la saliente de soporte en la superficie externa del armazón principal, y la saliente de soporte se instala de manera desprendible en la depresión. En una modalidad preferida, un buje de giro se forma en una pared lateral de la depresión o en una superficie lateral de la saliente de soporte, y un orificio de inserción se proporciona en la otra superficie, y por lo tanto, la dirección de un eje óptico de la primera unidad de cámara se puede cambiar mediante la inclinación de la saliente de soporte mientras que el buje de giro se inserta en el orificio de Inserción. Además, una protuberancia de cierre se forma en la pared lateral de la depresión o superficie lateral de la saliente de soporte, y una pluralidad de orificios de cierre se proporcionan en la otra superficie, y por lo tanto, la protuberancia de cierre se puede acoplar a uno de la pluralidad de orificios de cierre. Sin embargo, en una modalidad modificada, la saliente de soporte se puede mover y girar mediante un motor de inclinación.

En una modalidad preferida de la presente invención, la segunda unidad de cámara incluye una unidad de conducción de acercamiento/alejamiento para ajustar un tamaño de fotografía de un sujeto y una unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación para ajustar una dirección de fotografía. Además, el aparato con cámara incluye además una unidad de detección de movimiento para detectar un objetivo en movimiento en una imagen tomada con el lente gran angular adquirida por la primera unidad de cámara y una unidad de control de conducción para controlar la segunda unidad de cámara para fotografiar el objetivo en movimiento mediante la conducción de la unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación del segundo aparato con cámara.

En una modalidad preferida de la presente invención, el aparato con cámara además incluye una tabla de búsqueda para almacenar la información de mapeo de un ángulo de movimiento panorámico y de un ángulo de inclinación que corresponde a cada píxel contenido en la imagen tomada con el lente gran angular. En este caso, la unidad de control de conducción puede conducir la unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación con referencia a la tabla de búsqueda dependiendo de la posición del objetivo en movimiento en la imagen tomada con el lente gran angular y conducir la unidad de conducción de acercamiento/alejamiento dependiendo del tamaño del objetivo en movimiento.

Además, el aparato con cámara puede incluir además una unidad de combinación de imagen para configurar una imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular y una imagen de supervisión intensiva adquirida mediante la segunda unidad de cámara. Además, el aparato con cámara puede incluir adicionalmente una unidad de corrección de distorsión para corregir las distorsiones en la imagen tomada con el lente gran angular. En la modalidad, es preferible que la unidad de detección de movimiento detecte el objetivo en movimiento en una imagen tomada con el lente gran angular con la distorsión corregida, y que la unidad de combinación de imagen configure la imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular con la distorsión corregida y la imagen de supervisión intensiva.

En una modalidad preferida de la presente invención, una bóveda se proporciona en una porción inferior del armazón principal, y la segunda unidad de cámara se instala dentro de la bóveda. Sin embargo, en una modalidad modificada, el aparato con cámara incluye adicionalmente un armazón de giro horizontal que se instala para girar horizontalmente con respecto al armazón principal, y la segunda unidad de cámara se instala para girar verticalmente con respecto al armazón de giro horizontal.

Mientras tanto, de acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de supervisión remota que incluye un aparato con cámara de supervisión y un aparato de supervisión remota conectado de manera eléctrica con el aparato con cámara de supervisión. Aquí, el aparato con cámara incluye un armazón principal, una primera unidad de cámara, una segunda unidad de cámara, una unidad de control y una unidad de combinación de imagen. El armazón principal tiene una superficie de instalación de lente donde una línea perpendicular se dirige al exterior inferior. La primera unidad de cámara se instala en el armazón principal, tiene un lente gran angular colocado en la superficie de instalación de lente para dirigir un eje óptico al exterior inferior, y para fotografiar las imágenes de áreas cercanas que incluyen un área directamente debajo del aparato con cámara. La segunda unidad de cámara tiene un segundo sensor de imagen y se instala para girar de manera horizontal y vertical con respecto al armazón principal. La unidad de control detecta un objetivo en movimiento en una imagen tomada con el lente gran angular adquirida por la primera unidad de cámara y controla la segunda unidad de cámara para fotografiar el objetivo en movimiento. La unidad de combinación de imagen configura una imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular y una imagen de supervisión intensiva adquirida por la segunda unidad de cámara y transmite la imagen de salida al aparato de supervisión remota.

Efectos Ventajosos El aparato con cámara de acuerdo con la presente invención incluye una primera unidad de cámara, es decir, una cámara de supervisión de área amplia, y una segunda unidad de cámara, es decir, una cámara de supervisión intensiva, como un cuerpo, y por consiguiente, el aparato con cámara supervisa sin obstáculos una situación completa de un área amplia y supervisa y sigue de manera intensiva un área específica o un objetivo directo. Puesto que se realiza de manera secuencial y simultánea tres etapas de supervisión de patrón que incluyen la "supervisión de área completa", "supervisión intensiva", y "seguimiento automático", el aparato y el sistema de la presente invención pueden realizar una operación cercana a la "supervisión basada en la inteligencia y observación visual de un ser humano", y por lo tanto, se puede implementar una función de supervisión perfecta.

Además, el seguimiento de un objetivo en movimiento se realiza no por un aparato de supervisión remota en una habitación de supervisión central, sino mediante un aparato con cámara, y por lo tanto, aunque la energía de habitación de supervisión central se interrumpa o un error ocurra en el aparato de control remoto o en una línea de comunicación, el seguimiento y supervisión pueden continuar sin interrupción.

Puesto que el lente de una cámara de supervisión de área amplia se coloca en la superficie externa del alojamiento para dirigir el eje óptico del lente hacia el exterior inferior, un área oculta no se genera en un área cercana que incluye un área directamente debajo del aparato con cámara. Al mismo tiempo, puesto que la cámara de supervisión de área amplia y la cámara de supervisión intensiva no interfieren entre sí, un intervalo de visión se puede asegurar al máximo.

Particularmente, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, puesto que el aparato con cámara tiene un volumen pequeño y una forma compacta, el costo de fabricación es bajo, y su aspecto no se daña mientras que se adapta con el ambiente de instalación. Además, el aparato con cámara no se localiza fácilmente por un intruso potencial que intente evitar o desviar un sistema de supervisión.

Breve Descripción de los Dibujos A continuación, las modalidades preferidas de la presente invención se describirán detalladamente con referencia a los dibujos anexados. Por conveniencia, el mismo número de referencia se utilizará para el mismo elemento o para el elemento equivalente del mismo en los dibujos.

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra una modalidad de un aparato con cámara de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista lateral que muestra el aparato con cámara de la figura 1 ; La figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece que muestra el aparato con cámara de la figura 1; La figura 4 es una vista que muestra el proceso de cambiar la dirección de una primera unidad de cámara en el aparato con cámara de la figura 1; La figura 5 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de la configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara de la figura 1; La figura 6 es una vista que muestra un ejemplo de un proceso de corrección de distorsión de acuerdo con un algoritmo de distorsión inversa; La figura 7 es una vista que muestra un ejemplo de la configuración de una imagen panorámica; La figura 8 es una vista que muestra un ejemplo de una imagen de salida; La figura 9 es diagrama de bloque que muestra una modalidad de un aparato de supervisión remota apropiado para utilizarse en conexión con el aparato con cámara de la figura 1; La figura 10 es una vista lateral que muestra una modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 1; La figura 11 es un diagrama de bloque que muestra la configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara de la figura 10; La figura 12 es una vista que muestra el proceso para configurar una imagen panorámica mediante el aparato con cámara de la figura 11; La figura 13 es una vista lateral que muestra otra modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 1; La figura 14 es una vista lateral que aún muestra otra modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 1; La figura 15 es una vista inferior que muestra el aparato con cámara de la figura 14; La figura 16 es una vista inferior que aún muestra otra modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 1; La figura 17 es una vista en perspectiva que muestra otra modalidad del aparato con cámara de acuerdo con la presente invención; La figura 18 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece que muestra una relación de conexión de un armazón principal y una primera unidad de cámara en el aparato con cámara de la figura 17; La figura 19 es una vista que muestra el proceso de cambiar la dirección de una primera unidad de cámara en el aparato con cámara de la figura 17; La figura 20 es una vista en perspectiva que muestra una modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 17; y La figura 21 es una vista en perspectiva que muestra otra modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 17.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a las figuras 1 y 2, un aparato con cámara de acuerdo con una modalidad de la presente invención incluye un armazón principal 10 que tiene una forma de campana aproximada, y una bóveda 50 proporcionada debajo del armazón principal 10. Es preferible que el alojamiento del armazón principal 10 se haga de un metal o de un material opaco de resina sintética, y la bóveda 50 se haga de un material semitransparente de resina sintética. Una primera unidad de cámara 12 se instala en una porción inferior del alojamiento del armazón principal 10 con la intervención de una saliente de soporte 18. Una segunda unidad de cámara (que no se mostró en la figura 1) se instala dentro de la bóveda 50. Se proporciona un soporte 30 para unir el aparato con cámara en la pared sobre la parte superior del armazón principal 10.

La saliente de soporte 18 se hace de un material de resina sintética, soporta de manera espacial la primera unidad de cámara 12, y determina la dirección de la primera unidad de cámara 12. En una modalidad preferida, la saliente de soporte 18 se instala en una porción inferior de la superficie externa del armazón principal 10, y el lente de condensador 14 de la primera unidad de cámara 12 se instala para exponerse fuera de la saliente de soporte 18. Particularmente, la superficie delantera de la saliente de soporte 18 se inclina hacia abajo para dirigir el eje óptico del lente de condensador 14 de la primera unidad de cámara 12 hacia el exterior inferior del aparato con cámara. Por consiguiente, la primera cámara unidad de cámara 12 puede fotografiar las imágenes de las áreas cercanas que incluyen un área directamente debajo del aparato con cámara.

El lente de condensador 14 de la primera unidad de cámara 12 se configura preferiblemente al usar un lente gran angular y además se implementa preferiblemente al usar un lente de ángulo amplio. Por consiguiente, la primera unidad de cámara 12 funciona como cámara de supervisión de área amplia. El lente de ángulo amplio 14 y un sensor de imagen (no mostrado en las figuras 1 y 2) de la primera unidad de cámara 12 se instala de manera fija dentro de la saliente de soporte 18.

La segunda unidad de cámara que funciona como una cámara de supervisión intensiva es una cámara general de PTZ que se instala dentro de un espacio limitado por la bóveda 50 debajo del armazón principal 10. La cámara de PTZ se puede implementar fácilmente por los expertos en la técnica, y por lo tanto, la configuración estructural de la segunda unidad de cámara se omitirá.

El soporte 30 se hace de un material de metal y se forma con una unidad vertical que se extiende en la dirección vertical y que tiene un lado inferior que se conecta con la superficie superior del armazón principal 10, una unidad horizontal la cual se dobla hacia atrás en la parte superior de la unidad vertical y que se extiende en la dirección horizontal, y una placa de unión que se proporciona en el extremo posterior de la unidad horizontal. Una pluralidad de orificios se forma en la placa de unión para unir el soporte a un poste de soporte o una superficie de pared que usa los pernos 32.

Con referencia a la figura 3, la saliente de soporte 18 se forma para unirse o separarse a y del exterior o interior del armazón principal 10. Un buje de giro 20 se forma en una porción inferior de cada superficie lateral de la saliente de soporte 18. Además, una protuberancia de cierre 24 se forma para proyectarse en la parte trasera del buje de giro 24. Mientras tanto, una depresión para insertar e instalar la saliente de soporte 18 se proporciona en una porción inferior de la superficie externa del armazón principal 10. Un orificio de inserción 22 que corresponde al buje de giro 24 se forma en una porción inferior de cada pared lateral de la depresión. Además, una pluralidad de orificios de cierre 26A, 26B y 26C se forman en la parte trasera superior del orificio de inserción 22. Por conveniencia, el alambrado para conectar la primera unidad de cámara 12 con la tarjeta de circuitos impresos del aparato con cámara no se muestra en la figura 3.

La saliente de soporte 18 se puede insertar en la depresión del armazón principal 10 desde el interior o desde la parte delantera del armazón principal 10. En este punto, el buje de giro 20 de la saliente de soporte 18 se inserta en el orificio de inserción 22 de la depresión del armazón principal 10 para que la saliente de soporte 18 no se separe de manera no intencional y puede girar dentro de un intervalo limitado del buje de giro 24. Además, la protuberancia de cierre 24 de la saliente de soporte 18 se acopla a cualquiera de la pluralidad de orificios de cierre 26A, 26B y 26C para que la saliente de soporte 18 no gire de manera aleatoria centralmente sobre el buje de giro 24.

Aunque la saliente de soporte 18 no puede girar de manera aleatoria centralmente en el buje de giro 20 mientras la protuberancia de cierre 24 se acopla a cualquiera de la pluralidad de orificios de cierre 26A, 26B y 26C, el estado de cierre entre la protuberancia de cierre 24 y los orificios de cierre 26A, 26B y 26C se puede liberar fácilmente mediante la fuerza externa. Cuando el aparato con cámara se instala o mientras que el aparato con cámara está en un estado instalado, un trabajador puede separar la protuberancia de cierre 24 de cualquiera de los orificios de cierre 26A, 26B y 26C y después acoplar la protuberancia de cierre 24 con otro de los orificios de cierre. Por consiguiente, el trabajador puede cambiar la dirección de fotografía de la primera unidad de cámara 12 mediante la inclinación de la saliente de soporte 18.

Esto se describirá en detalle adicional con referencia a la figura 4. En la figura 4, la línea continua muestra el contorno de la primera unidad de cámara 12 cuando la protuberancia de cierre 24 se acopla con el orificio de cierre 26C, mientras que la línea punteada muestra el contorno de la primera unidad de cámara 12 cuando la protuberancia de cierre 24 se acopla con el orificio de cierre 26B. Si el trabajador libera el acoplamiento de la protuberancia de cierre 24 con el orificio de cierre 26B y acopla la protuberancia de cierre 24 con el orificio de cierre 26C mediante la aplicación de la fuerza desde la porción superior de la saliente de soporte 18 hacia el lado trasero, la saliente de soporte 18 se inclina hacia arriba de manera correspondiente, y el eje óptico del lente de ángulo amplio 14 de la primera unidad de cámara 12 gira hacia arriba, y se cambia la dirección de fotografía de la primera unidad de cámara 12. Por consiguiente, el área de fotografía de la primera unidad de cámara 12 se mueve hacia arriba desde el punto de vista espacial y se mueve a una distancia lejos del aparato con cámara sobre la tierra.

Según lo que se describió anteriormente, el área de fotografía de la primera unidad de cámara 12 se puede cambiar en etapas según sea apropiado para el área o ambiente del lugar de instalación mediante la inclinación de la saliente de soporte 18.

La figura 5 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de la configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara que se mostró en la figura 1. El aparato con cámara incluye una primera unidad de cámara 12, una segunda unidad de cámara 14, un primer y segundo convertidores de analógico a digital (A/D, por sus siglas en inglés) 39 y 69, una unidad de control 70, una unidad de combinación de imagen 80, y un puerto de interfaz 82.

La primera unida de cámara 12 incluye de manera eléctrica/óptica un lente de ángulo amplio 14 y un primer sensor de imagen 16. El lente de ángulo amplio 14 tiene un ángulo de visión de 150 grados o más de manera omnidireccional y recolecta la luz que entra desde el espacio dentro del ángulo de visión. En una modalidad preferida, el valor de F del lente de ángulo amplio 14 es 1.4, y es preferible asegurar una cantidad determinada de luz para realizar una función de supervisión incluso en la noche. En una modalidad, la distancia de detección máxima del lente de ángulo amplio 14 es 80 metros (m), y su resolución es 3 a 5 megapíxeles. El primer sensor de imagen 16 convierte la luz que se recolectó mediante el lente de ángulo amplio 14 en una señal de imagen eléctrica (de aquí en adelante, referida como una primera señal de imagen).

La segunda unidad de cámara 52 incluye un lente 54, un segundo sensor de imagen 56, un motor de acercamiento/alejamiento 58, un impulsor de motor de acercamiento/alejamiento 60, un motor de movimiento panorámico 62, un impulsor de motor de movimiento panorámico 64, un motor de inclinación 66 y un impulsor de motor de inclinación 68. El lente 54 recolecta la luz que entrar desde la parte delantera, y el segundo sensor de imagen 56 convierte la luz recolectada por el lente 54 en una señal de imagen eléctrica (de aquí en adelante, referida como una segunda señal de imagen). El motor de acercamiento/alejamiento 58 permite la implementación de una función de acercamiento/alejamiento mediante el cambio de la distancia focal del lente 54, y el impulsor de motor de acercamiento/alejamiento 60 impulsa el motor de acercamiento/alejamiento 58 en respuesta a una señal de control recibida desde la unidad de control 70. El motor de movimiento panorámico 62 gira la segunda unidad de cámara 52 en la dirección horizontal, y el impulsor de motor de movimiento panorámico 64 conduce el motor de movimiento panorámico 62 en respuesta a una señal de control recibida desde la unidad de control 70. El motor de inclinación 66 gira la segunda unidad de cámara 52 en la dirección vertical, y el impulsor de motor de inclinación 68 conduce el motor de inclinación 66 en respuesta a una señal de control recibida desde la unidad de control 70. El motor de acercamiento/alejamiento 58, el motor de movimiento panorámico 62, y el motor de inclinación 66 se implementan preferiblemente al usar un motor de pasos.

La primera y segunda unidades de cámara 12 y 52 incluyen preferiblemente una película anti-ref lejante de banda ancha para adquirir imágenes óptimas. Además, la primera y segunda unidades de cámara 12 y 52 incluyen preferiblemente un cambiador automático de filtro para cambiar automáticamente un filtro de corte infrarrojo (IR, por sus siglas en inglés) para adquirir las imágenes incluso por la noche, así como en el tiempo diurno.

El primer convertidor de A/D 39 convierte la primera señal de imagen en datos digitales y produce los datos de imagen de ángulo amplio. El primer convertidor de A/D 69 convierte la segunda señal de imagen en datos digitales y produce los datos de imagen de supervisión intensiva.

La unidad de control 70 incluye una unidad de corrección de distorsión 72, una unidad de detección de movimiento 74, una tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 76 y una unidad de control de conducción de motor 78.

La unidad de corrección de distorsión 72 corrige las distorsiones en la imagen de ángulo amplio. En una modalidad, la unidad de corrección de distorsión 72 cambia un valor original de píxeles de la imagen de ángulo amplio y compara el valor original de píxeles con un valor de píxeles dentro de la imagen de ángulo amplio después de la corrección al usar un algoritmo de distorsión progresiva. Sin embargo, en otra modalidad, la unidad de corrección de distorsión 72 adquiere cada valor de píxeles dentro de la imagen de ángulo amplio después de la corrección al usar un algoritmo de distorsión inversa. La figura 6 es una vista que muestra un ejemplo de un proceso de corrección de distorsión de acuerdo con un algoritmo de distorsión inversa.

Primero, un punto dentro de la imagen de ángulo amplio antes de la corrección (x, y) que corresponde a un punto dentro de la imagen de ángulo amplio después de la corrección (?', y') es el valor que se determinó, y el valor de píxeles g(x', y') en el punto (?', y') es el que se determinó basado en el valor de píxeles f(x, y) en el punto (x, y). En este caso, los errores de color se pueden reducir al aplicar adicionalmente el algoritmo de interpolación bilineal. En otra modalidad, la unidad de corrección de distorsión 72 no se puede proporcionar por separado. Puesto que ia corrección de distorsión no es un espíritu técnico base de la presente invención y la presente invención no se limita a un algoritmo específico de corrección de distorsión, se omitirán los detalles del algoritmo de corrección de distorsión.

La unidad de detección de movimiento 74 detecta los cambios de cada valor de píxeles mediante la comparación de una imagen de ángulo amplio con la distorsión corregida por la unidad de un cierto número de armazones y determina un grupo de píxeles en los cuales la cantidad de cambio de un valor de píxeles es más grande que un valor de referencia predeterminado como un objetivo en movimiento. Además, la unidad de detección de movimiento 74 detecta la cantidad de movimiento de objetivos en la imagen de ángulo amplio y extrae un punto central aproximado de cada objetivo.

La tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 76 almacena la información de mapeo de un ángulo de movimiento panorámico y de un ángulo de inclinación que corresponden a cada píxel contenido en la imagen de ángulo amplio con la distorsión corregida. Los valores de posición de la imagen de ángulo amplio con la distorsión corregida, que son valores de entrada de la tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 76, se pueden fijar a los intervalos regulares o a los intervalos irregulares.

Cuando ocurre continuamente el movimiento de un objetivo, la unidad de control de conducción de motor 78 determina la cantidad de movimiento panorámico/inclinación/acercamiento-alejamiento dependiendo de la cantidad de movimiento del objetivo, es decir, la cantidad de cambios del punto central, y del tamaño del objetivo y controla la segunda unidad de cámara 52 para seguir al objetivo. Aqui, si hay una pluralidad de objetivos en movimiento dentro del área de supervisión, uno o más objetivos que se seguirán se seleccionan basado en los criterios predeterminados. Por ejemplo, un objetivo que tiene la cantidad más grande de movimiento entre la pluralidad de objetivos en movimiento se puede seleccionar como objetivo para seguirse. En este punto, es preferible detectar continuamente el movimiento y capturar las rutas de movimiento de los objetivos distintos a los objetivos que se siguen.

Primero, la unidad de control de conducción de motor 78 recibe los datos del punto central del objetivo en movimiento que se seguirá desde la unidad de detección de movimiento 74 y determina los ángulos de movimiento panorámico e inclinación con respecto al punto central del objetivo en movimiento que se refiere a la información de mapeo de la tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 76. La unidad de control de conducción de motor 78 gira el motor de movimiento panorámico 62 y el motor de inclinación 66 mediante el control el impulsor de motor de movimiento panorámico 64 y el impulsor de motor de inclinación 68 basado en los ángulos determinados del movimiento panorámico e inclinación. Además, la unidad de control de conducción de motor 78 determina una relación de acercamiento/alejamiento dependiendo del tamaño del objetivo en movimiento supervisado y seguido y conduce el impulsor de motor de acercamiento/alejamiento 60. Al igual que el motor de acercamiento/alejamiento 58, el motor de movimiento panorámico 62 y el motor de inclinación 66 se conducen dependiendo de la posición y tamaño del objetivo en movimiento según lo que se describió anteriormente, el objetivo en movimiento se puede seguir y supervisar.

Mientras tanto, la unidad de control de conducción de motor 78 puede cambiar un objetivo que se seguirá y supervisará en respuesta a una señal de control recibida desde un aparato de supervisión remota a través del puerto de interfaz 82. Además, la unidad de control de conducción de motor 78 puede conducir los impulsores de motor 60, 64 y 68 en respuesta a una señal de control.

La unidad de combinación de imagen 80 configura una imagen panorámica para la referencia desde la imagen de ángulo amplio corregida y configura una imagen de salida mediante la combinación de la imagen panorámica y la imagen de supervisión intensiva. Entonces, la unidad de combinación de imagen 80 transmite la imagen de salida al aparato de supervisión remota a través de una línea de señal de imagen, por ejemplo, un cable coaxial.

La figura 7 es una vista que muestra un ejemplo de la configuración de una imagen panorámica. La unidad de combinación de imagen 80 selecciona solamente una cierta área 102 de la imagen de ángulo amplio corregida 100 y configura una imagen panorámica o una imagen de supervisión de área amplia. En este punto, el área extraída como la imagen panorámica 102 de la imagen de ángulo amplio corregida 100 se puede determinar previamente mediante un programa ejecutado en el aparato con cámara o se puede cambiar por un operador del aparato de supervisión remota. Además, la unidad de combinación de imagen 80 configura una imagen de salida mediante el formateo de la imagen de supervisión intensiva y de la imagen panorámica 102 en respuesta a una señal de control recibida desde la unidad de control 70. La figura 8 es una vista que muestra un ejemplo de una imagen de salida. En esta figura, la imagen de supervisión intensiva 110 se exhibe en las porciones superiores y centrales de la imagen de salida, y la imagen panorámica 102 se exhibe en la porción inferior; En una modalidad, la imagen de supervisión intensiva 110 y la imagen panorámica 102 se configuran para tener una relación de altura y una relación de anchura de 3:1.

Aquí, la imagen panorámica 102 que se incluyó en la imagen de salida se agrega preferiblemente con un indicador que indica un área donde existen los objetivos en movimiento. Particularmente, un área del objetivo donde el seguimiento y la supervisión se realizan actualmente, se puede distinguir de las otras áreas del objetivo en la forma del indicador. En la figura, el indicador de línea continua indica un área del objetivo donde el seguimiento y la supervisión se realizan actualmente, mientras que un indicador de línea punteada indica un área del objetivo donde el seguimiento y la supervisión no se realizan actualmente. Sin embargo, en otra modalidad, el área del objetivo donde el seguimiento y la supervisión se realizan actualmente, se puede distinguir del área del objetivo donde el seguimiento y la supervisión no se realizan actualmente al usar diferentes colores.

Nuevamente con referencia a la figura 5, el puerto de interfaz 82 recibe una señal de control desde el aparato de supervisión remota y proporciona a la unidad de control de conducción de motor 78 la señal de control. Además, el puerto de interfaz 82 transmite la información de estado tal como la detección de un objetivo en movimiento y/o los ángulos de movimiento panorámico e inclinación del aparato de supervisión remota. Un canal de transmisión y recepción de señal entre el puerto de interfaz 82 y el aparato de supervisión remota se puede ejecutar para que sea apropiado para, por ejemplo, los estándares RS-232C o RS-485.

Mientras tanto, en una modalidad, la unidad de control 70 y la unidad de combinación de imagen 80 se pueden ejecutar al usar un núcleo ARM (ARM926) y un núcleo DSP (C64 + ) que se suministran comercialmente por Texas Instrument Co. Además, se puede utilizar un procesador digital de medios DaVinci DM644x que integra el núcleo ARM (ARM926) y el núcleo DSP (C64 + ). Sin embargo, en otra modalidad, la unidad de control 70 y la unidad de combinación de imagen 80 se pueden implementar al usar un microprocesador o microcontrolador de propósitos generales.

La figura 9 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de un aparato de supervisión remota apropiado para utilizarse con respecto al aparato con cámara mostrado en las figuras 1 a 5. El aparato de supervisión remota incluye una unidad de control 90, una unidad de entrada 92, un puerto de interfaz 94, una unidad de exhibición 96, y una unidad de almacenamiento de imagen 98.

La unidad de control 90 controla la operación general del aparato de supervisión remota como se determinó previamente por un programa, basado en la manipulación de comandos de un usuario aplicados a través de la unidad de entrada 92 y la información de estado recibida desde el aparato con cámara a través del puerto de interfaz 94. Además, la unidad de control 90 produce una señal de control para controlar la conducción del movimiento panorámico/inclinación/acercamiento-alejamiento del aparato con cámara a través del puerto de interfaz 94.

La unidad de entrada 92 incluye un teclado, un ratón y/o una palanca de mando y permite que un usuario seleccione un objetivo que se seguirá y supervisará en una imagen, seleccione o cambie un área de imagen panorámica, ingrese un comando de movimiento panorámico/inclinación/acercamiento-alejamiento, establezca una función de almacenamiento de imagen, y establezca otras funciones de supervisión. La unidad de exhibición 96 exhibe la imagen de salida recibida desde el aparato con cámara, y la unidad de almacenamiento de imagen 98 almacena la imagen de salida bajo el control de la unidad de control 90. El formato de la imagen de salida exhibida en la unidad de exhibición 96 se puede cambiar dependiendo de un comando de manipulación de un operador ingresado a través de la unidad de entrada 92. Por ejemplo, el operador puede establecer la exhibición de solamente la imagen panorámica 102 o de la imagen de supervisión intensiva 110.

Por consiguiente, el operador en la habitación de supervisión central puede cambiar manualmente el punto de visión de la cámara en cualquier dirección hacia arriba, abajo, hacia a la izquierda o derecha al manipular la unidad de entrada 92, cambiar un objetivo que se seguirá y supervisará, y operar arbitrariamente el sistema de supervisión en una variedad de métodos distintos al método que se describió anteriormente.

La figura 10 muestra una modalidad modificada del aparato con cámara mostrado en las figuras 1 y 2. En esta modalidad, dos primeras unidades de cámara 212A y 212B que utilizan un lente de ángulo amplio y que supervisan un área amplia, se proporcionan en las porciones inferiores de la superficie externa del armazón principal 210 para simétricas en la dirección horizontal con respecto a un eje de centro vertical virtual del armazón principal 210. Además, un soporte para fijar el aparato con cámara se forma en una forma recta sin una porción curvada, y por lo tanto, el aparato con cámara se puede instalar en el techo de una habitación o apropiadamente en una barra de soporte que tiene una superficie de instalación opuesta en la dirección descendente.

La figura 11 es un diagrama de bloque que muestra la configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara mostrado en la figura 10. Los convertidores A/D 239A y 239B convierten las señales de imagen recibidas desde las primeras unidades de cámara 212A y 212B en datos digitales. El convertidor A/D 269 convierte una señal de imagen recibida desde la segunda unidad de cámara 52 en datos digitales.

En la unidad de control 270, una unidad de corrección de distorsión 272 corrige las distorsiones en las imágenes de ángulo amplio recibidas desde los convertidores A/D 239A y 239B. Una unidad de detección de movimiento 274 detecta un objetivo en movimiento mediante la comparación de las imágenes de ángulo amplio con distorsión corregida a través de la unidad de cierto número de armazones. Además, la unidad de detección de movimiento 274 detecta la cantidad de movimiento de objetivos y extrae un punto central aproximado de cada objetivo. Una tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 276 almacena la información de mapeo de un ángulo de movimiento panorámico y un ángulo de inclinación que corresponden a cada píxel contenido en las imágenes de ángulo amplio con la distorsión corregida.

Una unidad de control de conducción de motor 78 determina la cantidad de movimiento panorámico/inclinación/acercamiento-alejamiento dependiendo de la cantidad de movimiento y del tamaño del objetivo que es referido en la tabla de búsqueda de ángulo de coordenada 276 y permite que la segunda unidad de cámara 52 sega el objetivo mediante la conducción de los conductores de motor 60, 64 y 68 dependiendo de la cantidad de movimiento panorámico/de inclinación/de acercamiento/alejamiento que se determinó.

Una unidad de combinación de imagen 280 configura una imagen panorámica a partir de dos imágenes de ángulo amplio con distorsión corregida. La figura 12 es una vista que muestra el proceso de configurar una imagen panorámica mediante el aparato con cámara de la figura 11. La unidad de combinación de imagen 280 selecciona solamente ciertas áreas 302 y 312 de las imágenes de ángulo amplio corregidas 300 y 310 y configura una imagen panorámica 320 mediante la conexión horizontalmente de las áreas seleccionadas de la imagen. Después, la unidad de combinación de imagen 280 configura una imagen de salida mediante el formateo de la imagen panorámica y de la imagen de supervisión intensiva recibidas desde el convertidor A/D 269. Entonces, la unidad de combinación de imagen 280 transmite la imagen de salida al aparato de supervisión remota a través de una línea de señal de imagen, por ejemplo, un cable coaxial.

Puesto que otras características del aparato con cámara que se mostró en la figura 10 son similares a las del dispositivo mostrado en la figura 1, los detalles del mismo se omitirán.

De acuerdo con el aparato con cámara que se mostró en las figuras 10 y 11, el ángulo de visión horizontal de la unidad de cámara de supervisión de área amplia completa que combina las dos primeras unidades de cámara 212A y 212B, se amplía al doble, y por consiguiente, el área que se puede supervisar por las primeras unidades de cámara 212A y 212B se expande al doble.

La figura 13 muestra otra modalidad de un aparato con cámara de acuerdo con la presente invención. De acuerdo con la modalidad, la parte inferior de la superficie externa del armazón principal 410 se inclina para dirigir la línea normal virtual del mismo hacia el exterior inferior. En este caso, las primeras unidades de cámara 412A y 412B se pueden instalar en la parte inferior de la superficie externa del armazón principal 410 sin necesidad de un cuerpo de soporte por separado. Es decir, en la modalidad, un lente de ángulo amplio de la primera unidad de cámara 412A y 412B o un protector del mismo se pueden instalar fijamente en la superficie externa del alojamiento. En la modalidad, las posiciones de instalación de las primeras unidades de cámara 412A y 412B se determinan preferiblemente para minimizar una parte oculta por la bóveda 50 en una imagen válida fotografiada.

Aunque se muestre en la figura 13 que solamente dos primeras unidades de cámara 412A y 412B se proporcionan, sólo una primera unidad de cámara se puede proporcionar en una modalidad modificada. Mientras tanto, en la modalidad de la figura 13, es evidente que un área de fotografía se puede cambiar al adoptar la saliente de soporte que se mostró en la figura 3 en las primeras unidades de cámara 412A y 412B.

Las figuras 14 y 15 son vistas que muestran aún otra modalidad de un aparato con cámara de acuerdo con la presente invención. En la modalidad, el aparato con cámara se forma para unirse de manera directa en el techo sin un soporte por separado. Aunque una pluralidad de unidades de sujeción que se proporcionaron en la parte superior del armazón principal 510 donde las primeras unidades de cámara 512A y 512B y la bóveda 50 se instalan firmemente al techo, el aparato con cámara se puede instalar al insertar los pernos 32 o tornillos en los orificios de tornillo que se formaron en las unidades de sujeción y al acoplar los pernos o tornillos con el techo.

La figura 16 aún muestra otra modalidad de un aparato con cámara de acuerdo con la presente invención. En el aparato con cámara de acuerdo con la modalidad, tres primeras unidades de cámara 612A a 612C que utilizan un lente de ángulo amplio y que supervisan un área amplia, se proporcionan en las porciones inferiores de la superficie externa del armazón principal 610 para ser simétricas en la dirección horizontal con respecto a un eje de centro vertical virtual del alojamiento del armazón principal 610. En la modalidad, las posiciones de instalación de las primeras unidades de cámara 612A a 612C se determinan preferiblemente para minimizar una parte oculta por la bóveda 50 en una imagen válida fotografiada.

De acuerdo con el aparato con cámara que se mostró en la figura 16, el ángulo de visión de las primeras unidades de cámara se expande adicionalmente, y por lo tanto, una imagen panorámica para la supervisión amplia se puede configurar más fácilmente, además, otras imágenes panorámicas exactas y realistas se pueden configurar al excluir los bordes más seriamente distorsionados de las imágenes fotografiadas por las primeras unidades de cámara 612A a 612C.

La figura 17 muestra aún otra modalidad de un aparato con cámara de acuerdo con la presente invención. El aparato con cámara de acuerdo con la modalidad incluye un armazón principal 710, un armazón de giro horizontal 620 y una segunda unidad de cámara 30.

El armazón principal 710 se configura en la forma de un pilar que tiene una sección transversal circular o poligonal aproximada, y una primera unidad de cámara 712 que utiliza un lente gran angular 714 se instala en una porción inferior de la parte delantera del armazón principal con la intervención de una saliente de soporte 718.

En una modalidad preferida, la primera unidad de cámara 12 se instala para dirigir el eje óptico del lente gran angular 714 hacia el exterior inferior, y por lo tanto, el área de fotografía incluye un área directamente debajo del aparato con cámara. Una pluralidad de las protuberancias de soporte/sujeción 716A a 716C formadas a través de los orificios directos, se proporcionan en las porciones inferiores de la superficie lateral del armazón principal 710, y por lo tanto, el armazón principal 710 se apoya establemente en la superficie de instalación y se fija a la superficie de instalación al usar los pernos (que no se mostraron).

El armazón de giro horizontal 720 se instala para el movimiento panorámico, es decir, giro horizontalmente, en la parte superior del armazón principal 710 con respecto al armazón principal 710. Un motor de movimiento panorámico se instala en el armazón principal 710 o en el armazón de giro horizontal 720 para que el armazón de giro horizontal 720 pueda girar en el armazón principal 710. Un eje de movimiento panorámico (que no se mostró) se conecta dinámicamente con el motor de movimiento panorámico, y el armazón principal 710 y el armazón de giro horizontal 720 se conectan con la intervención del eje de movimiento panorámico.

La segunda unidad de cámara 730 se instala para inclinarse, es decir, girar verticalmente, en la parte superior del armazón de giro horizontal 720. En la modalidad, un motor de inclinación se instala en el armazón de giro horizontal 720, y un eje de inclinación (que no se mostró), que cruza horizontalmente el armazón de giro horizontal 720 y que se conecta sucesivamente, se instala en el motor de inclinación. Un soporte 732 se conecta con ambos extremos del eje de inclinación, y la segunda unidad de cámara 730 se instala fijamente en la parte superior del soporte 732.

La relación específica de la configuración y conexión del motor de movimiento panorámico y el eje de movimiento panorámico y la relación específica de la configuración y conexión del motor de inclinación y del eje de inclinación, son evidentes para los expertos en la técnica y se pueden implementar fácilmente por ellos, y por lo tanto, sus detalles se omitirán .

Una ventana transparente 734 se proporciona en la superficie delantera de la segunda unidad de cámara 730 para que pase la luz y proteger el lente. Una cubierta 736 se une o se forma en la parte superior de la segunda unidad de cámara 730 para proteger la segunda unidad de cámara 730 contra el polvo, nieve o lluvia. Un almacenamiento de motor de limpiaparabrisas 738 se instala en una porción inferior de la superficie delantera de la segunda unidad de cámara 730, y un limpiaparabrisas 39 para limpiar el polvo o lluvia en la ventana transparente 734 se conecta con un motor de limpiaparabrisas colocado dentro del almacenamiento de motor de limpiaparabrisas. Mientras tanto, las luces de LED 740A y 740B se instalan en ambos lados del armazón de giro horizontal 720 para irradiar la luz sobre un lugar delantero en la noche.

Un lente de condensador 714 que se usó para la primera unidad de cámara 712 se configura preferiblemente al usar un lente gran angular y además se implementa preferiblemente al usar un lente de ángulo amplio. El lente de condensador 714 y el sensor de imagen de la primera unidad de cámara 712 se fabrican dentro de la saliente de soporte 718 de un material de resina sintética como un cuerpo y se instalan preferiblemente para proyectarse desde el armazón principal 710. De acuerdo con la modalidad, la saliente de soporte 718 determina la dirección de un cuerpo combinado del lente de ángulo amplio 714 de la primera unidad de cámara 712 y soporta de manera espacial el cuerpo combinado.

Con referencia a la figura 18, un buje de giro 750 se forma en una porción inferior de cada superficie lateral de la primera unidad de cámara 712. Además, una protuberancia de cierre 754 se forma para proyectarse en la parte trasera del buje de giro 750. Mientras tanto, una depresión para insertar e instalar la primera unidad de cámara 712 se proporciona en una porción inferior de la superficie delantera del armazón principal 710. Un orificio de inserción 752 que corresponde al buje de giro 750 se forma en una porción inferior de cada pared lateral de la depresión. Además, una pluralidad de orificios de cierre 756A, 756B y 756C se forman en la parte trasera superior del orificio de inserción 752. Por conveniencia, la conexión para conectar la primera unidad de cámara 712 con la tarjeta de circuitos impresos del aparato con cámara no se muestra en la figura 18.

La primera unidad de cámara 712 se inserta en la depresión del armazón principal 710 desde el interior o desde la parte delantera del armazón principal 710. En este punto, el buje de giro 750 de la primera unidad de cámara 712 se inserta en el orificio de inserción 752 de la depresión del armazón principal 710 para que la primera unidad de cámara 712 no se pueda separa de manera no intencional y pueda girar dentro de un intervalo limitado del buje de giro 750. Además, la protuberancia de cierre 754 de la primera unidad de cámara 12 se acopla con cualquiera de la pluralidad de orificios de cierre 756A, 756B y 756C para que la primera unidad de cámara 712 no pueda girar de manera aleatoria centralmente en el buje de giro 750.

En un estado similar, aunque la primera unidad de cámara 712 no pueda girar de manera aleatoria centralmente en el buje giro 750 mientras que la protuberancia de cierre 754 se acopla con cualquiera de la pluralidad de orificios de cierre 756A, 756B y 756C, el estado de cierre entre la protuberancia de cierre 54 y los orificios de cierre 756A, 756B y 756C se puede liberar fácilmente por la fuerza externa. Por consiguiente, cuando el aparato con cámara se instala o mientras que el aparato con cámara está en un estado instalado, un trabajador puede separar la protuberancia de cierre 754 de uno de los orificios de cierre 756A, 756B, y 756C y después acoplar la protuberancia de cierre 24 con otro de los orificios de cierre 756A, 756B, y 756C. Por consiguiente, el trabajador puede cambiar la dirección de fotografía de la primera unidad de cámara 712.

Esto se describirá en detalle adicional con referencia a figura 19. En la figura 19, la línea continua muestra el contorno de la primera unidad de cámara 712 cuando la protuberancia de cierre 754 se acopla con el orificio de cierre 756C, mientras que la línea punteada muestra el contorno de la primera unidad de cámara 712 cuando la protuberancia de cierre 754 se acopla con el orificio de cierre 756B. Si el trabajador libera el acoplamiento de la protuberancia de cierre 754 con el orificio de cierre 756B y acopla la protuberancia de cierre 754 con el orificio de cierre 756C mediante la aplicación de la fuerza hacia el lado trasero, el eje óptico del lente de ángulo amplio 714 de la primera unidad de cámara 712 gira hacia arriba correspondientemente, y por lo tanto, se cambia la dirección de fotografía de la primera unidad de cámara 712. Por consiguiente, el área de fotografía de la primera unidad de cámara 12 se mueve hacia arriba desde el punto de vista espacial y se mueve a una distancia lejos del aparato con cámara sobre la tierra.

Según lo que se describió anteriormente, el área de fotografía de la primera unidad de cámara 712 se puede cambiar en etapas para que sea apropiada para el área o ambiente del lugar de la instalación al cambiar la dirección de la primera unidad de cámara 712.

La configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara mostrado en la figura 17 es similar a la del aparato con cámara que se mostró en la figura 1, y por lo tanto, se omitirá sus detalles.

La figura 20 muestra una modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 17. En la modalidad, dos primeras unidades de cámara que utilizan un lente de ángulo amplio y que supervisan un área amplia se proporcionan en los lados delanteros y traseros de la superficie externa del armazón principal 710 para que sean simétricas en la dirección horizontal con la intervención de las salientes de soporte 718A y 718B. La configuración eléctrica/óptica del aparato con cámara que se mostró en la figura 20 es similar a la del aparato con cámara mostrado en la figura 10, y por lo tanto, se omitirán sus detalles.

La figura 21 muestra otra modalidad modificada del aparato con cámara de la figura 17. El aparato con cámara de acuerdo con la modalidad incluye un armazón principal 710, un armazón de giro horizontal 820, una segunda unidad de cámara 830 y una luz LED 840.

El armazón principal 710 se configura en la forma de un pilar que tiene una sección transversal circular o poligonal aproximada, y una primera unidad de cámara 712 que utiliza un lente gran angular 714 se instala en la porción inferior delantera del armazón principal. En una modalidad preferida, la primera unidad de cámara 712 se instala para dirigir el eje óptico del lente gran angular 714 hacia el exterior inferior, y por lo tanto, el área de fotografía incluye un área directamente debajo del aparato con cámara. Una pluralidad de las protuberancias de soporte/sujeción 716A a 716C formada con los orificios directos, se proporciona en las porciones inferiores de la superficie lateral del armazón principal 710, y por lo tanto, el armazón principal 710 se apoya en la superficie de instalación y se fija a la superficie de instalación al usar los pernos (que no se mostraron).

El armazón de giro horizontal 820 se instala para el movimiento panorámico, es decir, girar horizontalmente, en la parte superior del armazón principal 710 con respecto al armazón inferior. Un motor de movimiento panorámico se instala en el armazón principal 710 o en el armazón de giro horizontal 820 para que el armazón de giro horizontal 820 pueda girar en el armazón principal 710. Un eje de movimiento panorámico (que no se mostró) se conecta dinámicamente con el motor de movimiento panorámico, y el armazón principal 710 y el armazón de giro horizontal 820 se conectan con la intervención del eje de movimiento panorámico.

La segunda unidad de cámara 830 se instala para inclinarse, es decir, girar verticalmente, en la dirección lateral del armazón de giro horizontal 820. En la modalidad, un motor de inclinación se instala en el armazón de giro horizontal 820, y un eje de inclinación (que no se mostró), que cruza horizontalmente el armazón de giro horizontal 820 y que conecta sucesivamente, se instala en el motor de inclinación. La segunda unidad de cámara 830 se conecta en un extremo del eje de inclinación, y la luz LED 840 se instala en el otro extremo. Por consiguiente, si el motor de inclinación y el eje de inclinación giran, la segunda unidad de cámara 830 y la luz LED 840 giran verticalmente de manera correspondiente. Además, puesto que la segunda unidad de cámara 830 y la luz LED 840 se balancean a la izquierda y a la derecha hasta cierto punto, se pueden prevenir los daños del aparato con cámara resultantes del desequilibrio de la carga. Mientras tanto, una ventana transparente 832 se proporciona en la superficie delantera de la segunda unidad de cámara 830 para pasar la luz y proteger el lente.

La relación específica de la configuración y conexión del motor de movimiento panorámico y el eje de movimiento panorámico y la relación específica de la configuración y conexión del motor de inclinación y del eje de inclinación, son evidentes para los expertos en la técnica y se pueden implementar fácilmente por ellos, y por lo tanto, sus detalles se omitirán.

Aunque las modalidades específicas de la presente invención se han descrito anteriormente, será evidente para los expertos en la técnica que varios cambios y modificaciones se pueden hacer sin apartarse de espíritu y alcance de la invención según lo que se definió en las siguientes reivindicaciones.

Por ejemplo, se describió anteriormente el enfoque en una modalidad en la cual una saliente de soporte 18 soporta un lente de ángulo amplio y un sensor de imagen en la primera unidad de cámara y cambia un área de fotografía y un trabajador gira manualmente la saliente de soporte 18 mediante la aplicación de la fuerza con una mano. Sin embargo, en otra modalidad de la presente invención, es posible girar e inclinar tal cuerpo de soporte al usar un motor. Particularmente, la conducción de un motor se puede controlar de manera remota en un método similar al del control de movimiento panorámico/inclinación de la segunda unidad de cámara.

Mientras tanto, aunque una variedad de modificaciones en la forma de aparato con cámara se describieron anteriormente con referencia a los dibujos anexados, las características de las modalidades ejemplificadas se pueden aplicar alternativamente dentro del alcance del espíritu técnico de las reivindicaciones anexadas.

Por otra parte, aunque se describió anteriormente el enfoque en una modalidad en la cual la conducción del movimiento panorámico/inclinación de un aparato con cámara automáticamente se realiza basado en un movimiento detectado por el aparato con cámara, en una modalidad modificada, la conducción del movimiento panorámico/inclinación se puede realizar basado en una señal de control recibida desde un aparato de supervisión remota. Es evidente que el aparato de supervisión remota puede detectar un movimiento en una imagen panorámica y conducir el movimiento panorámico/inclinación /acercamiento-alejamiento.

Por otra parte, aunque se describió anteriormente el enfoque en una modalidad en la cual un aparato con cámara selecciona una parte de imagen panorámica de una imagen de supervisión de área amplia, la selección de la imagen se puede realizar en el aparato de supervisión remota.

Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a las modalidades ilustrativas particulares, se no se debe limitar por las modalidades sino solamente por las reivindicaciones anexadas. Se debe apreciar que los expertos en la técnica pueden cambiar o modificar las modalidades sin apartarse del alcance y espíritu de la presente invención.

Aplicabilidad Industrial La presente invención se puede utilizar en todos los campos de aplicación en los cuales la supervisión y seguimiento de manera omnidireccional sean necesarias para un objetivo en movimiento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato con cámara de supervisión que comprende: un armazón principal que tiene una superficie de instalación de lente donde una línea perpendicular se dirige al exterior inferior; una primera unidad de cámara instalada en el armazón principal y que incluye un lente gran angular colocado en la superficie de instalación de lente para dirigir un eje óptico del mismo al exterior inferior y un primer sensor de imagen para convertir la luz que entra a través del lente gran angular en una señal eléctrica, y fotografiar las imágenes de áreas cercanas que incluyen un área directamente debajo del aparato con cámara; y una segunda unidad de cámara que tiene un segundo sensor y que se instala para girar de manera horizontal y vertical con respecto al armazón principal.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el armazón principal incluye una saliente de soporte que se proyecta hacia el exterior desde una superficie externa y que tiene una superficie delantera dirigida al exterior inferior, y el lente gran angular se une en la superficie delantera de la saliente de soporte.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde la primera unidad de cámara se proporciona en la pluralidad para que sea horizontalmente simétrica en la superficie externa del armazón principal.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en donde una depresión para instalar por inserción la saliente de soporte se proporciona en la superficie externa del armazón principal, y la saliente de soporte se instala de manera desprendible en la depresión.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en donde un buje de giro se forma en una pared lateral de la depresión o una superficie lateral de la saliente de soporte, y un orificio de inserción se proporciona en la otra superficie, y por lo tanto, una dirección de un eje óptico de la primera unidad de cámara se puede cambiar mediante la inclinación de la saliente de soporte mientras que el buje de giro se inserta en el orificio de inserción.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en donde una protuberancia de cierre se forma en la pared lateral de la depresión o en la superficie lateral de la saliente de soporte, y una pluralidad de orificios de cierre se proporciona en la otra superficie, y por lo tanto, la protuberancia de cierre se puede acoplar a una de la pluralidad de orificios de cierre.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, que adicionalmente comprende un motor de inclinación de eje óptico para inclinar la saliente de soporte con respecto a un eje central del buje de giro.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, que adicionalmente comprende: una unidad de detección de movimiento para detectar un objetivo en movimiento en una imagen tomada con el lente gran angular adquirida por la primera unidad de cámara; y una unidad de control de conducción para controlar la segunda unidad de cámara para fotografiar el objetivo en movimiento mediante la conducción de una unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación del segundo aparato con cámara, en donde la segunda unidad de cámara incluye: una unidad de conducción de acercamiento/alejamiento para ajustar un tamaño de fotografía de un objetivo, y la unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación para ajustar una dirección de fotografía.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, que adicionalmente comprende una tabla de búsqueda para almacenar la información de mapeo de un ángulo de movimiento panorámico y de un ángulo de inclinación que corresponden a cada píxel en la imagen tomada con el lente gran angular, en donde la unidad de control de conducción conduce la unidad de conducción de movimiento panorámico/inclinación que se refiere a la tabla de búsqueda dependiendo de una posición del objetivo en movimiento en la imagen tomada con el lente gran angular.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la unidad de control de conducción conduce la unidad de conducción de acercamiento/alejamiento dependiendo de un tamaño del objetivo en movimiento.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, que adicionalmente comprende una unidad de combinación de imagen para configurar una imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular y una imagen de supervisión intensiva adquiridas por la segunda unidad de cámara.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, que adicionalmente comprende una unidad de corrección de distorsión para corregir las distorsiones en la imagen tomada con el lente gran angular, en donde la unidad de detección de movimiento detecta el objetivo en movimiento en una imagen tomada con el lente gran angular con la distorsión corregida, y la unidad de combinación de imagen configura una imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular con la distorsión corregida y la imagen de supervisión intensiva.

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que adicionalmente comprende una bóveda en una porción inferior del armazón principal, en donde la segunda unidad de cámara se instala dentro de la bóveda.

14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que adicionalmente comprende un armazón de giro horizontal que se instala giratoriamente de manera horizontal con respecto al armazón principal, en donde la segunda unidad de cámara se instala giratoriamente de manera vertical con respecto al armazón de giro horizontal.

15. Un sistema de supervisión remota que comprende un aparato con cámara de supervisión y un aparato de supervisión remota que se conectó eléctricamente con el aparato con cámara de supervisión, en donde el aparato con cámara de supervisión incluye: un armazón principal que tiene una superficie de instalación de lente donde una línea perpendicular se dirige al exterior inferior; una primera unidad de cámara que se instaló en el armazón principal, que tiene un lente gran angular colocado en la superficie de instalación de lente para dirigir un eje óptico al exterior inferior y fotografiar las imágenes de las áreas cercanas que incluyen un área directamente debajo del aparato con cámara; una segunda unidad de cámara que tiene un segundo sensor de imagen y que se instala para girar de manera horizontal y vertical con respecto al armazón principal; una unidad de control para detectar un objetivo en movimiento de una imagen tomada con el lente gran angular adquirida por la primera unidad de cámara y controlar la segunda unidad de cámara para fotografiar el objetivo en movimiento; y una unidad de combinación de imagen para configurar una imagen de salida mediante la combinación de la imagen tomada con el lente gran angular y una imagen de supervisión intensiva adquiridas por la segunda unidad de cámara y que transmite la imagen de salida al aparato de supervisión remota, y el aparato de supervisión remota exhibe la imagen de salida en una unidad de exhibición. RESUMEN Se describe un dispositivo con cámara que puede realizar fácilmente una operación para supervisar una situación completa sobre un área amplia y una operación intensiva de supervisión y seguimiento para un área específica o un objetivo específico mediante la integración de una cámara de supervisión de gran alcance y una cámara de supervisión intensiva, y un área oculta no se genera dentro de un área directamente inferior. El dispositivo con cámara de la presente invención incluye un armazón principal, una primera unidad de cámara, y una segunda unidad de cámara. El armazón principal incluye una superficie de ubicación de lente cuyo plano perpendicular se dirige a una parte inferior del exterior. La primera unidad de cámara comprende: un lente gran angular que se proporciona en el armazón principal y se coloca en la superficie de ubicación de lente para dirigir un eje óptico del mismo a la parte inferior del exterior; y un primer sensor de imagen para convertir la luz incidental recibida a través del lente gran angular a una señal eléctrica, para fotografiar las imágenes circunferenciales que incluyen un punto directamente por debajo del dispositivo con cámara de supervisión. La segunda unidad de cámara comprende un segundo sensor de imagen y se proporciona para girar horizontal y verticalmente en el armazón principal. Deseablemente, el armazón principal sobresale de una superficie externa hacia el exterior e incluye una saliente de soporte que tiene una superficie delantera que es opuesta al exterior en la dirección descendente y el lente gran angular se puede unir a la superficie delantera de la saliente de soporte.