WO2010123236A2 - 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치 및 조명제어방법, 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템 - Google Patents

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WO2010123236A2
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lighting
camera
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circuit television
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90—Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a closed circuit television camera and a lighting control method for lighting a lighting lamp according to an exposure time of an image pickup device in a closed circuit television camera, and a closed circuit television camera interworking for lighting a plurality of lighting lights linked to a closed circuit television system.
  • Type lighting control system for controlling lighting a lighting device for a closed circuit television camera and a lighting control method for lighting a lighting lamp according to an exposure time of an image pickup device in a closed circuit television camera, and a closed circuit television camera interworking for lighting a plurality of lighting lights linked to a closed circuit television system.
  • a closed-circuit television (CCTV) system for surveillance or security purposes is to take a picture of a surveillance area with a camera and transmit it to a video recording device (recorder) through a video transmission line of a predetermined length. It is configured to record an image or output it to a monitor, and it is applied to various systems such as parking control system, parking management system, road traffic condition monitoring system, and river level monitoring system.
  • CCTV closed-circuit television
  • a light emitting diode which is excellent in terms of low power consumption, long life and maintenance, is adopted.
  • Xen flash lamps are also used.
  • the LED may employ not only an LED for visible light but also an LED for infrared.
  • the camera periodically opens and closes the shutter to receive light from the image pickup device when the shutter is opened, and scans the electric charge charged in the image pickup device when the shutter is closed to generate an electrical signal corresponding to the image.
  • the prior art As a prior art for this purpose, there was a monitoring device for observing a license plate for a vehicle.
  • the prior art is configured to operate the illuminator and the camera at the same time in the process of obtaining the image of the vehicle license plate, so that it is possible to reduce the power consumption even if a clear image is obtained by irradiating infrared light, which is a pulse of high-peak output.
  • the prior art is limited to a technique for obtaining a still image, and does not disclose a lighting control technique for capturing moving images required in a closed circuit television system.
  • a surveillance camera having a pulsed infrared laser illuminator.
  • the periodic emission light of the laser diode is reflected back to the surveillance region, the reflected light is detected to extract and extract a clock.
  • the clock is configured to operate the shutter of the camera.
  • the prior art has to install a light-sensitive continuous operation type m-PD (photo diode), which is the m-PD itself, which makes it difficult to obtain an accurate clock signal due to measurement errors and errors generated during clock extraction.
  • m-PD photo diode
  • the opening and closing operation period of the camera shutter is set for the captured image so that the laser diode When the light emission period is set, there is a problem in that an image of a desired quality cannot be obtained.
  • the prior art has a limit that is not configured to be able to simultaneously control a plurality of lights to the camera.
  • Another object of the present invention is to control the plurality of lights installed in the shooting zone to be synchronized to the shutter of the camera to periodically turn on, closed circuit television camera-linked lighting control that can accurately match the lighting cycle according to the synchronization signal of the camera To provide a system.
  • Still another object of the present invention is to provide a closed circuit television camera-linked lighting control system that can be automatically adjusted and synchronized even when the timing of the lighting of the lamp and the opening of the camera shutter do not coincide with the initial driving.
  • the present invention provides a lighting device for a closed circuit television camera, comprising: a lamp module (120) configured as a lamp; Lamp module driver 121 for supplying power to the lamp module 120 in the form of a pulse signal; A synchronization signal extracting unit 130 for detecting a video signal output from the camera 11 and extracting a synchronization signal; On the basis of the synchronization signal extracted by the synchronization signal extracting unit 130, a pulse corresponding to the shutter exposure time of the camera imaging device generates a lighting signal which is repeated with the shutter delay time as a gap, and generates a lighting signal. Accordingly, the microcomputer 110 driving the lamp module driver 121 to turn on the lamp module 120 in a pulse section corresponding to the shutter exposure time.
  • the present invention in the lighting circuit control method for a closed circuit television camera, the step of extracting a synchronization signal from the video signal output from the camera (11) (S10); Obtaining a shutter exposure time of the camera imaging device based on the extracted synchronization signal (S20); Generating a lighting signal in which a pulse corresponding to the shutter exposure time is repeated using the shutter delay time as a gap (S30); And driving the lamp module driver 121 according to the generated lighting signal so that the lamp module 120 is turned on in the pulse section corresponding to the shutter exposure time (S40).
  • the present invention is mounted to the closed circuit television system 10 including the camera 11 and the monitor 12, the lamp of the lamp 300 is provided in plurality in the shooting zone of the camera 11
  • the closed circuit television camera-linked lighting control system for controlling the lighting of the module 310 mounted on each of the lamps 300, the lamp module 310 is turned on in accordance with the lighting signal transmitted from the main control device 200.
  • the lighting signal is generated based on the synchronization signal extracted from the video signal, so that the lighting cycle can be precisely matched to the shutter opening and closing cycle, and the pulse width of the lighting signal corresponding to the lighting interval can also be accurately matched. That has the advantage.
  • the plurality of lamps 300 installed in the imaging area together with the camera 11 can synchronize the shutter operation of the camera 11 by short-range communication, thereby illuminating an imaging range of the camera 11. ) Can also save power.
  • the present invention detects the imaging sensitivity obtained by the sensitivity information acquisition unit 131 even when the lighting timing of the lighting lamp 300 and the opening timing of the camera shutter do not coincide with the initial control of the blinking of the lighting lamp 300. It also has the advantage that it can be adjusted to precisely match the timing of lighting and shutter opening.
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting device for a closed circuit television camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a video synchronization signal and a lighting signal in a lighting device for a closed circuit television camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a lighting control method for a closed circuit television camera according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram of a closed circuit television camera-linked lighting control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a lighting signal b in a state in which the synchronization signal a is set and a lighting signal before the synchronization signal a is set in the closed-circuit television camera-linked lighting control system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of a closed circuit television camera-linked lighting control system according to an embodiment of the present invention installed in a four-channel closed circuit television system.
  • lighting device 110 microcomputer 111: lighting signal generating means
  • synchronization signal extraction unit 140 optical sensor 141: A / D conversion unit
  • main controller 210 microcomputer 220: short-range communication module
  • synchronization signal extraction unit 231 sensitivity information acquisition unit 240: A / D conversion unit
  • lamp module driver 322 short-range communication module 400: optical sensor
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting device 100 for a closed circuit television camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a video synchronizing signal and a lighting signal in the lighting apparatus 100 for a closed circuit television camera according to the embodiment of the present invention.
  • the present invention is a lighting device for the camera 11 of the closed-circuit television system 10, it is interlocked with the camera 11 and flashes.
  • the closed circuit television system 10 is a well-known technique including a camera 11 and a monitor 12, the embodiments of the present invention will be described within the scope of understanding the present invention.
  • the camera 11 converts the light coming into the lens into a video signal, which is an electrical signal, by using an imaging device, and transmits the light to the monitor 12, where the imaging device is a CCD (charge couple device) module or a CMOS (complementary). It consists of a metal oxide semi-conductor module, and uses an electronic shutter or a mechanical shutter to control and control the amount of light entering the image pickup device.
  • CCD charge couple device
  • CMOS complementary metal oxide semi-conductor module
  • one frame image to be photographed is composed of an even field frame and an odd field frame, and the shutter is used to obtain an even field frame and an odd field frame, respectively.
  • Shutter that opens and closes and keeps the shutter open so that the imager can be exposed to the shutter exposure time (1, 1 ', exposure duration), receives light to charge the imager, closes the shutter, and then waits for the shutter to open.
  • a video signal is generated by scanning charges charged in the image pickup device.
  • the shutter exposure time (1, 1 ') is 0.61ms and the shutter delay time ( 2, 2 ') consists of 15.99 ms.
  • the shutter exposure time 1, 1 'and the shutter delay time 2, 2' may be obtained from a vertical line sync signal of the video signal.
  • the monitor 12 outputs the scratched image to the camera 11, although not shown in FIG. 4, the closed circuit television system 10 may further include a divider or a recorder (DVR). .
  • DVR recorder
  • the lighting device 100 for a closed circuit television camera is mounted to be connected to the camera 11 or is installed near the lamp module 120, the lamp module driver 121,
  • the synchronization signal extractor 130, the optical sensor 140, the A / D converter 141, and the microcomputer 110 are configured to be included.
  • the lamp module 120 is configured to be turned on by electricity supplied from a lamp module driver 121 to be described later.
  • the lamp module 120 may be generally configured as an LED module which is generally used for a camera, and is used to brighten a recent lighting. It may also be configured as a flash lamp (Xe flash lamp).
  • the lamp module driver 121 supplies the power to the lamp module 120 in the form of a signal in which a pulse wave of a controlled width is repeated with a time gap GAP so that the lamp module 120 is provided only in a pulse wave section.
  • a power supply unit (not shown) for converting electricity supplied from the outside into the lamp module driver 121 is also provided.
  • the sync signal extractor 130 detects a video signal through a signal line connecting the camera 11 and the monitor 12, and extracts a sync signal from the detected video signal.
  • the synchronization signal extracted here is a signal that allows the microcomputer 110 to calculate a shutter exposure time for opening the shutter to expose the image pickup device to light.
  • a vertical line sync signal (V_SYNC) is extracted as a sync signal, and the microcomputer 110 described later may calculate a shutter exposure time and a shutter close time from the extracted sync signal.
  • the exposure time of the imaging device can also be calculated.
  • the synchronization signal may be made of an operation signal of the shutter, in which case the microcomputer 110 generates a lighting signal having a pulse signal in accordance with the shutter opening time from the operation signal of the shutter.
  • the optical sensor 140 is configured to limit the lighting of the lamp module 120 according to the brightness of the surrounding, and detects the illuminance of the shooting area in which the camera 11 is installed. That is, the optical sensor 140 is configured to turn off the lamp module 120 when the surroundings are bright enough to be photographed by the camera 11.
  • the optical sensor 140 may be composed of a silicon photocell or a CDS photocell.
  • the A / D converter 141 converts the illuminance signal detected by the optical sensor 140 into a digital signal and inputs the digital signal to the microcomputer 110.
  • the microcomputer 110 generates a lighting signal in which a pulse corresponding to the shutter exposure time is generated based on the synchronization signal received from the synchronization signal extraction unit 130 to generate a lighting signal which is repeated with the shutter delay time as a gap.
  • the lighting signal generating means 111 is provided.
  • the lamp module 120 is turned on in a pulse section corresponding to the shutter exposure time by transmitting the lighting signal generated by the lamp module driver 121 to the lamp module driver 121, and detected according to the determination result of the day and night determination means 112. If the illuminance value exceeds the preset illuminance value, the lamp module 120 is turned off by controlling the lamp module driver 121.
  • the lighting signal generating unit 111 is configured to extract the vertical line sync signal (V-SYNC), the vertical signal sync unit (vertical line sync signal: V) -SYNC) is configured to set an exposure point and generate a lighting signal at which the pulse 3 of a predetermined width is generated at the exposure point.
  • the synchronization signal extraction unit 230 is configured to extract the shutter operation signal
  • the lighting signal generation means 111 generates a lighting signal in which the pulse 3 is generated only during the exposure time from the shutter operation signal. It is composed.
  • FIG. 3 is a light control method for a closed circuit television camera having the configuration of FIG.
  • the microcomputer 110 extracts a synchronous signal from a video signal transmitted from the camera 11 to the monitor 12. To be extracted from the unit 130 (S10).
  • the microcomputer 110 calculates shutter exposure times 1 and 1 'of the camera imaging device based on the extracted synchronization signal (S20).
  • the microcomputer 110 generates a lighting signal in which the pulse 3 corresponding to the shutter exposure time (1, 1 ') is repeated with the shutter delay time (2, 2') as a gap (S30). ),
  • the generated lighting signal is transmitted to the lamp module driver 121 to supply power to the lamp module 120 according to the signal waveform of the lighting signal (S40). Accordingly, the waveform of electricity supplied to the lamp module 120 is a pulse waveform for supplying electricity only to the shutter exposure time (1, 1 ') as shown in (b) of FIG.
  • the microcomputer 110 performs the step (S40) of transmitting the lighting signal to the lamp module driver 121, the illuminance value detected by the light sensor 140 and the A / D conversion unit 141 in advance
  • the lamp module driver 121 controls not to supply electricity to the lamp module 120.
  • Figure 4 is a block diagram of a closed circuit television camera-linked lighting control system according to an embodiment of the present invention.
  • the closed circuit television camera-linked lighting control system may turn on the lighting 300 of the region in which the camera 11 is installed to be linked to the shutter operation of the camera 11. To be.
  • the lamp 300 may be an LED or Xen flash lamp, and the LED may also include visible light or infrared light.
  • the lighting control unit 320, the light sensor 400 and the main control unit 200 is configured.
  • the lighting control unit 320 is mounted to each of the plurality of lamps 300 installed in the area photographed by the camera 11, one by one so that the lamp module of the lamp 300 (period of the shutter opening of the camera 11 periodically)
  • the lamp 310 is turned on, and the lamp module driver 321 for controlling the electricity supplied from the outside and supplying the lamp module 310 to the lamp module 310 according to the lighting signal received from the main controller 200 and the main controller 200 are in short range communication.
  • a short range communication module 322 for receiving a lighting signal.
  • the lighting controller 320 receives the pulse signal lighting signal corresponding to the shutter exposure time from the main controller 200 to be described later, and turns on the lamp module 310 only at the time corresponding to the pulse width of the lighting signal. It is to let.
  • the short range communication module 322 may be configured by employing a wired communication method for connecting to the main controller 200 by short distance communication, or by short-range wireless communication such as Zigbee communication, Bluetooth communication, and UWB communication. Any one of the communication methods may be adopted and configured, and the present invention is limited thereto and is adopted among various near field communication methods.
  • the lamp module 310 is manufactured by one or more lamps in one package, the lamp 300 is not shown, but in addition to the lamp module 310, the lamp module 310 receives electricity supplied from the outside. Also included is a power supply unit (not shown) for converting to fit, the lamp module driver 321 is intermittently supplied from the power supply unit (not shown) to supply to the lamp module 310, or otherwise, the power supply unit ( It may also be manufactured in one piece together.
  • the lighting control unit 320 may be manufactured in one set with the lamp 300 provided with a lamp module 310.
  • the optical sensor 400 detects the illuminance of the photographing area in which the camera 11 is installed, and transmits the detected illuminance signal to the main controller 200.
  • the optical sensor 400 may be composed of a silicon photocell or a CDS photocell.
  • the main controller 200 is connected to receive a video signal from the camera 11 and to receive an illuminance signal from the light sensor 400, and to turn on and off the lamp 300 according to the video signal or the illuminance signal. To control.
  • the main controller 200 for this purpose, including the A / D conversion unit 240, the short-range communication module 220, the synchronization signal extraction unit 230, the sensitivity information acquisition unit 231, and the microcomputer 210 It is composed.
  • the A / D converter 240 converts the analog illuminance signal received from the optical sensor 400 into digital data and transmits it to the microcomputer 210.
  • the short range communication module 220 is configured to communicate with the short range communication module 322 of the lighting control unit 320, and includes a module having the same communication method as the short range communication module 322 of the lighting control unit 320.
  • the sync signal extractor 230 receives a video signal from the camera 11, extracts a sync signal from the received video signal, and transmits the sync signal to the microcomputer 210.
  • the extracted synchronization signal may be composed of a vertical line sync signal (V-SYNC), and the microcomputer 210 to be described later is turned on in synchronization with the exposure time and the delay time of the shutter based on the vertical sync signal. You can generate a signal.
  • the synchronization signal may be made of an operation signal of the shutter, in which case the microcomputer 210 to be described later generates a lighting signal in accordance with the operation signal of the shutter.
  • the sensitivity information acquisition unit 231 acquires the imaging sensitivity that can be accurately determined according to the shape and color of the actual object from the video signal transmitted from the camera 11 and transmits the sensitivity to the microcomputer 210.
  • the imaging sensitivity of the video signal determines whether the point of time when the lamp is turned on by the light signal and the point when the shutter is opened when the lamp module 310 is turned on by the light signal generated by the microcomputer 210 described later. It becomes the ground to say. That is, the light of the lamp module 310 that emits light periodically enters the image pickup device of the camera 11 when the two views coincide with each other. However, if the two views do not coincide, the light of the lamp module 310 may be generated even when the shutter is open. This is because a section that does not enter the image pickup device of "
  • the imaging sensitivity may be made of the brightness or signal level of the image. That is, since the luminance and the signal level are varied according to the amount of light incident on the image pickup device of the camera, it is possible to detect a change in the amount of incident light while the shutter is opened according to the amount of change.
  • the signal level indicates the level of the video signal according to the amount of light, that is, the magnitude of the video signal.
  • the signal level may be described as a level of voltage.
  • the microcomputer 210 generates a lighting signal in which a pulse corresponding to the shutter exposure time is repeated based on the synchronization signal received from the synchronization signal extracting unit 230 with the shutter delay time as a gap.
  • the lighting signal generated at the time of driving may include: a lighting signal generating means 211 for shifting a pulse corresponding to the shutter exposure time on a time axis but increasing the shift interval at predetermined time intervals; Synchronization determination means 213 which receives the imaging sensitivity when the shift interval is turned on at the time of initial driving from the sensitivity information acquisition unit 231 and extracts the shift interval that has the maximum imaging sensitivity based on the change amount of the imaging sensitivity. )and; It is configured to include; day and night determination means (212) for comparing the illuminance signal received from the A / D conversion unit 240 with a preset illuminance signal to determine whether the predetermined illuminance value is exceeded.
  • the lighting signal generating unit 211 is configured to extract the vertical line sync signal V-SYNC from the sync signal extractor 230, and the vertical line sync signal V -SYNC) is configured to set an exposure point and generate a lighting signal at which the pulse 3 of a predetermined width is generated at the exposure point.
  • the lighting signal generating means 211 when the synchronization signal extraction unit 230 is configured to extract the shutter operation signal, to generate a lighting signal generated by the pulse (3) only during the exposure time from the shutter operation signal It is composed.
  • the microcomputer 210 configured as described above transmits a lighting signal obtained by shifting a pulse during initial driving to the lighting control unit 320 through the short range communication module 220 to repeat lighting and turning off and on according to the lighting signal. In addition, by comparing the imaging sensitivity corresponding to the lighting signal having a different shift interval to extract the shift interval of the maximum imaging sensitivity, and then transmits the lighting signal having the extracted shift interval to the illumination control unit 320. .
  • the lighting signal is a periodic signal having a pulse having a shutter delay time as a gap, and is transmitted to the lighting controller 320 so that the lamp module 310 is turned on only at the time of the pulse.
  • the interval between the pulses is maintained by the shutter delay time, so that the same lighting signal is transmitted to the lighting control unit 320 while the transmission time is changed.
  • the microcomputer 210 when the determination result of the day and night determination means 212 exceeds a preset illuminance value, the microcomputer 210 outputs a lighting signal not having a pulse corresponding to a shutter exposure time, in the short range communication module 220. Through the transmission to the lighting control unit 320 to maintain the light out state.
  • FIG. 5 is a diagram of signal waveforms for explaining the lighting signal b in a state in which the synchronization signal a is set and the lighting signal c before the synchronization signal a is set in the embodiment of the present invention. .
  • FIG. 5 (a) shows a form of a synchronization signal composed of a shutter operation signal, where 1 and 1 'represent a shutter exposure duration in which a shutter is opened, and 2 and 2' represent a shutter closed and an image pickup device.
  • One frame includes an Even field and an Odd field, and the Even field and the Odd field have a delay time (2, 2 ') after the exposure time (1, 1'). Therefore, one frame has two exposure times (1, 1 ').
  • the microcomputer 210 uses the lighting signal generating means 211 to periodically turn on the lighting signal b having a pulse 3 that makes the exposure time 1, 1 'wide. And generate the lighting signal (b) to the lighting control unit 320 so that the lamp module 310 is turned on only in the section in which the pulse (3) is present.
  • the microcomputer 210 captures images received from the sensitivity information acquisition unit 231 while shifting a lighting signal on a time axis during initial driving of controlling the lighting of the lamp 300.
  • the change in the sensitivity is checked, and the shift amount of the shift that generates the maximum imaging sensitivity is acquired according to the shift of the turn-on signal, and then the shifted turn-on signal is transmitted to the lighting controller 320 by the shift amount obtained thereafter.
  • the microcomputer 210 shifts the lighting signal to the time axis and finds a time when the microcomputer 210 becomes as shown in FIG.
  • the exposure duration that is, the exposure time due to the shutter operation of the camera 11 may be changed by adjusting the shutter speed.
  • the present invention is directed to configuring the main controller 200.
  • the interval of the exposure time can be set in advance or the input key (not shown) can be input in the state where the sum of the exposure time and the delay time is the same, and the synchronization signal extracting unit 230 is not provided, but instead is set in advance. It may be configured to generate a lighting signal according to one exposure time or the exposure time received.
  • the sensitivity information acquisition unit 231 adjusts the amount of shift of the lighting signal to be synchronized with the shutter speed so that the blinking time and the shutter opening time are coincident.
  • FIG. 6 is an exemplary view in which a closed circuit television camera-linked lighting control system according to an embodiment of the present invention is installed in a four-channel closed circuit television system 10.
  • the closed circuit television system 10 includes one camera 11: 11-1, 11-2, and 11-3 installed in each of four photographing zones A: A1, A2, A3, and A4. , 11-4), and a recorder 13 for receiving and recording video signals obtained from the cameras 11: 11-1, 11-2, 11-3, and 11-4 in four divisions, and a recorder 13.
  • the monitor 12 is configured to divide and output a video signal received from the quadrature.
  • Each of the photographing zones A: A1, A2, A3, and A4 is provided with a plurality of lamps 300.
  • the main controller 200 and the optical sensor 400 are respectively photographed in areas A1, A2, A3, A4) installed one by one and the lighting control unit 320 is mounted for each of the lighting lamps 300, the main control unit 200 is connected to the camera 11 belonging to the same shooting zone, the lighting control unit 320 is the same shooting zone Set to short-range communication with the main controller 200 belongs to.
  • FIG. 1 In the embodiment of the present invention mounted in conjunction with the closed-circuit television system 10 and the illumination lamp 300 installed as described above, the main controller 200 and the optical sensor 400 are respectively photographed in areas A1, A2, A3, A4) installed one by one and the lighting control unit 320 is mounted for each of the lighting lamps 300, the main control unit 200 is connected to the camera 11 belonging to the same shooting zone, the lighting control unit 320 is the same shooting zone Set to short-range communication with the main controller 200 belongs to.
  • FIG. 1 In the embodiment of the present invention mounted in conjunction with the closed-circuit television system 10 and the illumination lamp 300 installed as described above, the main controller 200 and the optical sensor 400 are respectively photographed in areas
  • the lighting control unit 320 belonging to the same shooting zone is shown as a short-range wired communication by connecting in series with the signal line 201 drawn from the main controller 100, the present invention
  • the present invention is not limited thereto, and the main control unit 200 and each lighting control unit 320 may be connected by individual signal lines, or may be able to communicate by short-range wireless communication.
  • the main controller 200 linked to the camera can control the lighting of the lamp 300 for each shooting zone (A: A1, A2, A3, A4).

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Abstract

본 발명은 폐쇄회로텔레비젼 카메라에서 촬상소자의 노출시간에 맞추어 엘이디를 점등시키는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치 및 조명제어방법과, 복수개의 조명등을 폐쇄회로텔레비젼 시스템에 연동되게 점등시키는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 램프로 구성한 램프모듈(120); 펄스신호 형태로 상기 램프모듈(120)에게 전원을 공급하는 램프모듈 드라이버(121); 카메라(11)로부터 출력되는 비디오신호를 감지하여 동기신호를 추출하는 동기신호 추출부(130); 상기 동기신호 추출부(130)에서 추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 생성한 점등신호에 따라 상기 램프모듈 드라이버(121)를 구동시켜 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하는 마이컴(110);을 포함하여 구성된다.

Description

폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치 및 조명제어방법, 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템
본 발명은 폐쇄회로텔레비젼 카메라에서 촬상소자의 노출시간에 맞추어 조명등을 점등시키는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치 및 조명제어방법과, 복수개의 조명등을 폐쇄회로텔레비젼 시스템에 연동되게 점등시키는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 감시 또는 보안을 목적으로 하는 폐쇄회로텔레비젼(CCTV : Closed-Circuit Television) 시스템은, 감시영역의 영상을 카메라로 촬영하여 소정 길이의 영상전송선로를 통해 영상기록장치(녹화기)로 전송하고 전송한 영상을 기록하거나 모니터에 출력시키도록 구성되며, 주·정차 단속 시스템, 주차관리 시스템, 도로 교통상황 감시 시스템, 하천 수위 감시 시스템 등에서 다양하게 적용된다.
그리고, 감시영역의 조도에 따라 어두우면 감시영역을 밝힐 수 있는 조명장치로서, 최근에서는 저소비전력, 장수명 및 유지관리 측면에서 우수한 엘이디(LED : light emitted diode)를 채용하고 있으며, 조명을 밝게 하기 위해서 제논 플래시 램프(Xe flash lamp)도 사용된다. 이때 엘이디(LED)는 가시광선용 엘이디뿐만 아니라 적외선용 엘이디도 채용될 수 있다.
이와 같은 폐쇄회로텔레비젼 시스템에서 카메라는, 셔터(shutter)를 주기적으로 개폐하여 셔터를 열었을 때에 촬상소자에 빛을 받아들이고 셔터를 닫았을 때에 촬상소자에 충전된 전하를 스캔하여 영상에 대응되는 전기신호를 얻는다.
따라서, 카메라로 촬영할 때에는 셔터를 열었을 때에만 빛이 감시영역을 밝히더라도 촬영한 영상은 동일하게 되므로, 촬영을 위한 조명장치의 점멸 주기와 셔터의 개폐주기를 동기화하면 조명장치의 소비전력을 감소시키고 그에 따른 발열량도 줄여서 수명을 연장시킬 수 있는 장점을 갖는다.
이를 위한 종래기술로서, 공개특허 제10-1993-7001801호 '차량용 번호판 관찰용 감시장치'가 있었다. 상기 종래기술은 차량용 번호판의 이미지를 얻는 과정에서 조명기와 카메라를 동시에 작동시키도록 구성되어서 고-피크 출력의 펄스인 적외선을 조사하여 선명한 이미지를 얻더라도 소비전력을 감소시킬 수 있었다.
하지만, 상기 종래기술은 정지 영상을 얻기 위한 기술에 한정되어 있고, 폐쇄회로텔레비젼시스템에서 요구되는 동영상 촬영을 위한 조명제어 기술에 대해서는 개시하지 않았다.
종래 동영상 촬영에 적용된 기술로서 공개특허 제10-2006-0127680호 '펄스식 적외선 레이저 조명기를 갖는 감시카메라'가 있었다. 상기 종래기술은, 레이저 다이오드의 발광주기와 카메라의 셔터 동작을 동기시키기 위해서, 레이저 다이오드의 주기적인 발광빛이 감시영역에 반사되어 돌아오면, 반사된 빛을 검출하여 클럭(clock)을 추출하고 추출한 클럭으로 카메라의 셔터를 동작하도록 구성되었다.
하지만, 상기 종래기술은 빛을 감지하는 연속 동작형 m-PD(photo diode)를 설치해야만 하고, m-PD 자체가 갖고 이는 측정오차 및 클럭 추출과정에서 발생되는 오차에 의해서 정확한 클럭 신호를 얻기 어려운 문제점을 갖고 있었고, 또한, 클럭 신호의 추출과정에서 소요되는 지연시간에 의해서 클럭 신호를 발광주기에 맞추기도 어려웠으며, 더욱이, 카메라 셔터의 개폐동작 주기는 촬영 영상을 위해 설정되는 값이어서 레이저 다이오드의 발광주기로 맞추게 되면 원하는 품질의 영상을 얻지 못하는 문제점도 있었다.
한편, 카메라에 의해 촬영되는 구역에는 복수개의 조명등이 설치되는 데, 종래기술은 복수개의 조명등을 카메라에 연동시켜 동시에 제어할 수 있게 구성되지도 아니 하는 한계가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 폐쇄회로텔레비젼 시스템에 용이하게 장착할 수 있고, 카메라의 셔터 동작에 정확하게 일치하는 점등신호를 생성하여 점멸하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치 및 조명제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 촬영구역에 설치되는 복수개의 조명등을 카메라의 셔터에 동기화시켜 주기적으로 점등하도록 제어하고, 카메라의 동기신호에 맞게 정확하게 점등주기를 맞출 수 있는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 초기 구동시에 조명등의 점등시점과 카메라 셔터의 열림 시점이 일치하지 아니하더라도 자동으로 조정하여 동기시킬 수 있는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치에 있어서, 램프로 구성한 램프모듈(120); 펄스신호 형태로 상기 램프모듈(120)에게 전원을 공급하는 램프모듈 드라이버(121); 카메라(11)로부터 출력되는 비디오신호를 감지하여 동기신호를 추출하는 동기신호 추출부(130); 상기 동기신호 추출부(130)에서 추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 생성한 점등신호에 따라 상기 램프모듈 드라이버(121)를 구동시켜 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하는 마이컴(110);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명 제어방법에 있어서, 카메라(11)로부터 출력되는 비디오신호로부터 동기신호를 추출하는 단계(S10); 추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출시간을 획득하는 단계(S20); 셔터 노출시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하는 단계(S30); 생성한 점등신호에 따라 램프모듈 드라이버(121)를 구동시켜서, 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하는 엘이디 점멸단계(S40);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 카메라(11) 및 모니터(12)를 포함하여 구성되는 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)에 연동되게 장착되어, 카메라(11)의 촬영구역에 복수개로 설치된 조명등(300)의 램프모듈(310)을 점등 제어하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템에 있어서, 각각의 조명등(300)에 장착되며, 주제어장치(200)로부터 전송받는 점등신호에 따라 램프모듈(310)을 점등시키는 램프모듈 드라이버(321), 및 주제어장치(200)와 근거리 통신하는 근거리통신모듈(322), 을 포함하여 구성되는 조명제어부(320); 카메라(11)로부터 비디오 신호를 전송받아 비디오 신호에서 동기신호를 추출하는 동기신호추출부(230)과; 상기 조명제어부(320)의 근거리통신모듈(322)과 근거리 통신하는 근거리통신모듈(220)과; 추출한 동기신호에 기초하여 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 생성한 점등신호를 상기 조명제어부(320)에 전송하여서 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(310)를 점등시키게 하는 마이콤(210);을 구비한 주제어장치(200);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 비디오 신호로부터 추출된 동기신호에 기초하여 점등신호를 생성하므로, 점등주기를 셔터 개폐주기에 정확하게 맞출 수 있고, 점등구간에 대응되는 점등신호의 펄스폭도 정확하게 맞출 수 있는 장점을 갖는다.
또한 본 발명은, 카메라(11)와 함께 촬상구역에 설치된 복수개의 조명등(300)을 근거리 통신으로 카메라(11)의 셔터 동작에 동기시킬 수 있어서, 카메라(11)의 촬상 범위를 밝히는 조명등(300)을 절전할 수 있게 하는 장점도 갖는다.
또한 본 발명은, 초기에 조명등(300)의 점멸을 제어할 때에 조명등(300)의 점등시점과 카메라 셔터의 열림 시점이 일치하지 않는 경우에도 감도정보획득부(131)로 획득하는 촬상 감도를 검출하여 점등시점과 셔터 열림 시점을 정확하게 맞추도록 조정할 수 있는 장점도 갖는다.
제1도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치의 블록구성도.
제2도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치에서 비디오 동기신호 및 점등신호를 도시한 도면.
제3도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명 제어방법.
제4도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템의 블록구성도.
제5도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템에 있어서, 동기신호(a)에 맞춘 상태의 점등신호(b)와, 동기신호(a)에 맞추기 전의 점등신호(c)를 설명하기 위한 신호 파형의 도면.
제6도는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템이 4채널 폐쇄회로텔레비젼 시스템에 설치된 예시도.
<부호의 설명>
10 : 폐쇄회로텔레비젼 시스템 11 : 카메라 12 : 모니터
100 : 조명장치 110 : 마이컴 111 : 점등신호 생성수단
112 : 주야 판정수단 120 : 램프모듈 121 : 램프모듈 드라이버
130 : 동기신호추출부 140 : 광센서 141 : A/D변환부
200 : 주제어장치 210 : 마이컴 220 : 근거리통신모듈
230 : 동기신호추출부 231 : 감도정보획득부 240 : A/D변환부
300 : 조명등 310 : 램프모듈 320 : 조명제어부
321 : 램프모듈 드라이버 322 : 근거리통신모듈 400 : 광센서
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 그리고, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치(100)의 블록구성도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치(100)에 있어서, 비디오 동기신호 및 점등신호를 도시한 도면이다.
본 발명은 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)의 카메라(11)를 위한 조명장치로서, 카메라(11)에 연동되어 점멸한다.
상기 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)은 카메라(11) 및 모니터(12)를 포함하여 구성되는 공지의 기술이므로, 본 발명의 실시예를 이해할 수 있는 범위 내에서 설명한다.
상기 카메라(11)는 렌즈로 들어오는 빛을 촬상소자를 이용하여 전기신호인 비디오 신호로 변환하여 상기 모니터(12)에게 전송하며, 여기서 상기 촬상소자는 CCD(charge couple device)모듈이나 아니면 CMOS(comlementary metal oxide semi-conductor)모듈로 구성되고, 전자식 셔터(shutter)나 아니면 기계식 셔터를 이용하여 촬상소자로 들어오는 빛의 광량을 조절 및 단속한다.
이때, 촬상되는 1개의 프레임(frame) 이미지는, 상기 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, even field 프레임과 odd field 프레임으로 이루어지는데, even field 프레임과 odd field 프레임을 얻기 위해서 각각 셔터를 열고 닫는 동작이 이루어지고 셔터를 열어 두어 촬상소자가 노출되는 셔터 노출시간(1, 1', exposure duration)에는 빛을 받아 촬상소자에 전하를 충전하고 셔터를 닫아 다음에 셔터를 열기 전까지 대기하는 셔터 지연시간(2, 2', delay)에는 촬상소자에 충전된 전하를 스캔하여 비디오 신호를 생성한다. 따라서, 1개의 프레임(frame) 이미지를 획득하는 과정에서 2회의 셔터 노출시간(1, 1')에만 빛을 받게 되며, 일반적으로 셔터 노출시간(1, 1')은 0.61㎳로 셔터 지연시간(2, 2')은 15.99㎳로 이루어진다. 그리고, 이러한 셔터 노출시간(1, 1') 및 셔터 지연시간(2, 2')은 비디오 신호의 동기신호(vertical line sync signal)로부터 획득할 수 있다.
상기 모니터(12)는 상기 카메라(11)로 찰상된 영상을 출력하며, 상기 도 4에는 도시되지 아니하였지만 폐쇄회로텔레젼 시스템(10)은 분할기 또는 녹화기(DVR)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치(100)는, 카메라(11)에 신호적으로 연결되도록 장착되거나 아니면 부근에 설치되며, 램프모듈(120), 램프모듈 드라이버(121), 동기신호추출부(130), 광센서(140), A/D변환부(141) 및 마이컴(110)을 포함하여 구성된다.
상기 램프모듈(120)은, 후술하는 램프모듈 드라이버(121)에서 공급받는 전기로 점등하는 구성으로서, 일반적으로 카메라용으로 채용되는 엘이디모듈로 구성될 수 있으며, 최근 조명을 밝게 하기 위해서 사용되는 제논 플래시 램프(Xe flash lamp)로도 구성될 수 있다.
상기 램프모듈 드라이버(121)는, 제어된 폭의 펄스파가 시간 갭(GAP)을 두고 반복되는 신호 형태로 상기 램프모듈(120)에게 전원을 공급하여 펄스파 구간에만 상기 램프모듈(120)이 점등되게 한다. 상기 도 1에는 도시되지 아니하였지만, 외부로부터 공급받는 전기를 상기 램프모듈 드라이버(121)에 맞게 변환하는 전원공급부(미도시)도 구비한다.
상기 동기신호추출부(130)는, 카메라(11)와 모니터(12)를 잇는 신호선을 통해서 비디오신호를 감지하고, 감지한 비디오신호로부터 동기신호를 추출한다. 여기서 추출되는 동기신호는 셔터를 열어서 촬상소자가 빛에 노출되게 하는 셔터 노출 시간을 후술하는 마이컴(110)에서 산출할 수 있게 하는 신호이다. 본 발명의 실시예에서는 수직동기신호(vertical line sync signal:V_SYNC)를 동기신호로서 추출하였으며, 후술하는 마이컴(110)은 추출한 동기신호로부터 셔터 노출시점 및 셔터 닫힘시점을 산출할 수 있고, 이에 따라 촬상소자의 노출시간도 산출할 수 있는 것이다. 다른 한편으로, 상기 동기신호는 셔터의 동작신호로 이루어질 수도 있으며, 이때에는 마이컴(110)이 셔터의 동작신호에서 셔터 열림시간에 맞게 펄스신호를 갖는 점등신호를 생성한다.
상기 광센서(140)는, 주위의 밝기에 따라 램프모듈(120)의 점등을 제한하기 위한 구성으로서, 카메라(11)가 설치된 촬영구역의 조도를 감지한다. 즉, 상기 광센서(140)는 주위가 카메라(11)로 촬영할 수 있을 만큼 충분히 밝으면 램프모듈(120)을 소등시키기 위한 구성이다. 이와 같은 상기 광센서(140)는 실리콘 포토셀이나 CDS 포토셀로 구성될 수 있다.
상기 A/D변환부(141)는, 상기 광센서(140)에서 감지한 조도 신호를 디지털 신호로 변환하여 마이컴(110)에게 입력한다.
상기 마이컴(110)은, 상기 동기신호추출부(130)로부터 전달받는 동기신호에 근거하여서 셔터 노출시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하는 점등신호 생성수단(111)과; 상기 A/D변환부(141)로부터 전달받는 조도 신호를 미리 설정된 조도 신호와 비교하여 미리 설정된 조도값을 초과하는 지를 판단하는 주야 판정수단(112);을 구비하며, 상기 점등신호 생성수단(111)으로 생성한 점등신호를 상기 램프모듈 드라이버(121)에 전달하여 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하고, 상기 주야 판정수단(112)의 판단결과에 따라 감지한 조도값이 미리 설정된 조도값을 초과한 것이면 상기 램프모듈 드라이버(121)를 제어하여 램프모듈(120)을 소등시킨다.
여기서, 상기 점등신호 생성수단(111)은, 수직동기신호(vertical line sync signal:V-SYNC)를 추출하도록 상기 동기신호추출부(130)를 구성하였으면, 수직동기신호(vertical line sync signal:V-SYNC)을 기준으로 노출시점을 설정하고 노출시점에서 미리 설정된 폭의 펄스(3)가 발생하는 점등신호를 생성하도록 구성된다. 한편, 상기 점등신호 생성수단(111)은, 셔터 동작신호를 추출하도록 상기 동기신호추출부(230)를 구성하였으면, 셔터 동작신호에서 노출시간 동안에만 펄스(3)가 발생하는 점등신호를 생성하도록 구성된다.
도 3은, 상기 도 1의 구성으로 이루어지는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명 제어방법이다.
먼저, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 카메라용 조명장치(100)가 장착된 상태에서, 마이컴(110)은, 카메라(11)로부터 모니터(12)에게 전송되는 비디오신호로부터 동기신호를 동기신호추출부(130)에서 추출되게 한다(S10).
다음으로, 마이컴(110)은 추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출시간(1, 1')을 산출한다(S20).
다음으로, 마이컴(110)은 셔터 노출시간(1, 1')에 대응되는 펄스(3)가 셔터 지연시간(2, 2')을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하며(S30),
생성한 점등신호를 램프모듈 드라이버(121)에 전달하여, 점등신호의 신호파형에 맞게 램프모듈(120)에게 전원을 공급하게 한다(S40). 이에 따라, 램프모듈(120)에 공급되는 전기의 파형은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 셔터 노출시간(1, 1')에만 전기를 공급하는 펄스파형이 된다.
한편, 마이컴(110)은 램프모듈 드라이버(121)에 점등신호를 전달하는 단계(S40)를 수행하는 중에, 광센서(140) 및 A/D변환부(141)에 의해 감지된 조도값이 미리 설정된 조도값을 초과하면 점등신호의 전달을 중단하고 상기 램프모듈 드라이버(121)가 램프모듈(120)에게 전기를 공급하지 아니하게 제어한다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템의 블록구성도이다.
상기 도 4에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템은, 카메라(11)가 설치된 지역의 조명등(300)을 카메라(11)의 셔터 동작에 연동되게 점등시킬 수 있게 한다.
여기서 채용될 수 있는 상기 조명등(300)은 엘이디(LED)나 제논 플래시 램프(Xe flash lamp)가 될 수 있고, 또한, 엘이디(LED)는 가시광선용이나 적외선용도 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템은, 조명제어부(320), 광센서(400) 및 주제어장치(200)를 포함하여 구성된다.
상기 조명제어부(320)는, 카메라(11)로 촬영하는 구역에 설치되는 복수개의 조명등(300)에 각각 하나씩 장착되어서 카메라(11)의 셔터 열림 동작에 맞게 주기적으로 조명등(300)의 램프모듈(310)을 점등시키며, 주제어장치(200)로부터 전송받는 점등신호에 따라 외부로부터 공급되는 전기를 단속하여 램프모듈(310)에 공급하는 램프모듈 드라이버(321)와, 주제어장치(200)와 근거리 통신하여 점등신호를 전송받는 근거리통신모듈(322)을 포함하여 구성된다.
즉, 상기 조명제어부(320)는, 후술하는 주제어장치(200)로부터 셔터 노출시간에 대응되는 펄스 형태의 점등신호를 전송받아서, 점등신호의 펄스폭에 해당되는 시간에만 램프모듈(310)을 점등시키는 것이다.
상기 근거리통신모듈(322)은, 주제어장치(200)와 근거리 통신하기 위한 구성으로서 통신선으로 연결하는 유선 통신방식을 채용하여 구성될 수도 있고, 아니면, 지그비 통신, 블루투스 통신 및 UWB 통신 등과 같은 근거리 무선통신방식 중에 어느 하나의 통신방식을 채용하여 구성할 수도 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것이라 다양한 근거리 통신방식 중에서 채용되는 것이다.
여기서, 상기 램프모듈(310)은 하나 이상의 램프를 하나의 팩키지로 제조한 것이고, 상기 조명등(300)은 도시되지는 아니하였지만 상기 램프모듈(310) 외에도 외부로부터 공급받는 전기를 램프모듈(310)에 맞게 변환하는 전원공급부(미도시)도 포함되어 구성되며, 상기 램프모듈 드라이버(321)는 전원공급부(미도시)로부터 공급받는 전기를 단속하여 램프모듈(310)에 공급하거나 아니면, 전원공급부(미도시)와 함께 일체형으로 제작될 수도 있다.
한편, 본 발명은, 상기 조명제어부(320)를 램프모듈(310)을 구비한 조명등(300)과 하나의 셋트로 제작될 수도 있다.
상기 광센서(400)는, 카메라(11)가 설치된 촬영구역의 조도를 감지하고, 감지한 조도신호를 주제어장치(200)에게 전송한다. 이와 같은 상기 광센서(400)는 실리콘 포토셀이나 CDS 포토셀로 구성될 수 있다.
상기 주제어장치(200)는, 카메라(11)로부터 비디오 신호를 전송받고 상기 광센서(400)로부터 조도신호를 전송받도록 연결되며, 비디오 신호 또는 조도신호에 따라 상기 조명등(300)의 점등 및 소등을 제어한다. 이를 위한 상기 주제어장치(200)는, A/D변환부(240), 근거리통신모듈(220), 동기신호추출부(230), 감도정보획득부(231), 및 마이컴(210)을 포함하여 구성된다.
상기 A/D변환부(240)는, 상기 광센서(400)로부터 전송받는 아날로그 조도신호를 디지털데이터로 변환하여 마이컴(210)에 전달한다.
상기 근거리통신모듈(220)은, 상기 조명제어부(320)의 근거리통신모듈(322)과 통신하기 구성으로서, 상기 조명제어부(320)의 근거리통신모듈(322)과 동일한 통신방식의 모듈로 이루어진다.
상기 동기신호추출부(230)는, 카메라(11)로부터 비디오 신호를 전송받아서, 전송받은 비디오 신호로부터 동기신호를 추출하여 마이컴(210)에 전달한다. 이때, 추출되는 동기신호는 수직동기신호(vertical line sync signal:V-SYNC)로 이루어질 수 있으며, 후술하는 마이컴(210)은 수직동기신호를 기준으로 하여 셔터의 노출시간 및 지연시간에 동기화되는 점등신호를 생성할 수 있다. 다른 한편으로, 상기 동기신호는 셔터의 동작신호로 이루질 수도 있으며, 이때에는 후술하는 마이컴(210)이 셔터의 동작신호에 맞게 점등신호를 생성한다.
상기 감도정보획득부(231)는, 실제 대상물의 형상 및 색상에 맞게 정확하게 촬상되었는 지를 판단할 수 있는 촬상 감도를 상기 카메라(11)로부터 전송받는 비디오 신호에서 획득하여 마이컴(210)에 전달한다.
여기서 비디오 신호의 촬상 감도는, 후술하는 마이컴(210)에서 생성되는 점등신호에 의해 램프모듈(310)을 점등시킬 때에 점등신호에 의해 점등이 이루어지는 시점과 셔터가 열렸을 때의 시점이 일치하는 지를 판별하는 근거가 된다. 즉, 주기적으로 발광하는 램프모듈(310)의 빛은, 두 시점이 일치하면 셔터가 열리는 시간동안 카메라(11)의 촬상소자에 입사되지만, 두 시점이 일치하지 아니하면 셔터가 열려 있어도 카메라(11)의 촬상소자에 입사되지 아니하는 구간이 발생하기 때문이다.
또한, 상기 촬상 감도는, 영상의 휘도 또는 신호 레벨로 이루어질 수 있다. 즉, 카메라의 촬상소자에 입사되는 빛의 광량에 따라 휘도 및 신호 레벨이 변동되므로 이 변동량에 따라 셔터가 열린 동안에 입사되는 광량의 변동을 감지할 수 있는 것이다. 상기 신호 레벨은, 광량에 따른 영상 신호의 레벨, 즉 영상 신호의 크기를 나타내는 것으로, 예를 들면 전압 크기의 레벨로 설명할 수 있으며, 광량이 적을수록 전압 크기가 낮아지는 특성을 이용하는 것이다.
상기 마이컴(210)은, 상기 동기신호추출부(230)로부터 전달받는 동기신호에 근거하여서 셔터 노출시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 초기 구동시에 생성되는 점등신호는 셔터 노출시간에 대응되는 펄스를 시간축으로 쉬프트(shift)하되 미리 설정된 시간 간격마다 쉬프트 간격을 늘려가는 점등신호 생성수단(211)과; 초기 구동시에 쉬프트 간격이 점차 늘려가면서 점등될 때의 촬상 감도를 상기 감도정보획득부(231)로부터 전달받고 촬상 감도의 변화량에 근거하여 최대 촬상 감도를 갖게 하는 쉬프트 간격을 색출하는 동기화 판정수단(213)과; 상기 A/D변환부(240)로부터 전달받는 조도 신호를 미리 설정된 조도 신호와 비교하여 미리 설정된 조도값을 초과하는 지를 판단하는 주야 판정수단(212);을 구비하도록 구성된다.
여기서, 상기 점등신호 생성수단(211)은, 상기 동기신호추출부(230)를 수직동기신호(vertical line sync signal:V-SYNC)를 추출하도록 구성하였으면, 수직동기신호(vertical line sync signal:V-SYNC)을 기준으로 노출시점을 설정하고 노출시점에서 미리 설정된 폭의 펄스(3)가 발생하는 점등신호를 생성하도록 구성된다. 한편, 상기 점등신호 생성수단(211)은, 상기 동기신호추출부(230)를 셔터 동작신호를 추출하도록 구성하였으면, 셔터 동작신호에서 노출시간 동안에만 펄스(3)가 발생하는 점등신호를 생성하도록 구성된다.
이와 같이 구성되는 상기 마이컴(210)은, 초기 구동시에 펄스를 쉬프트한 점등신호를 상기 근거리통신모듈(220)을 통해 상기 조명제어부(320)에 전송시켜서 점등신호에 따라 점등과 소등을 반복되게 하며, 아울러, 서로 다른 쉬프트 간격을 갖는 점등신호에 대응되는 촬상 감도를 비교하여 최대 촬상 감도가 되는 쉬프트 간격을 색출하고, 이후에는 색출한 쉬프트 간격을 갖는 점등신호를 상기 조명제어부(320)에 전송시킨다.
여기서, 상기 점등신호는 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하는 펄스를 갖는 주기적인 신호로서, 상기 조명제어부(320)에 전송되어 펄스가 있는 시간에만 램프모듈(310)이 점등되게 한다. 그리고, 펄스를 쉬프트하더라도 펄스간의 간격은 셔터 지연시간으로 유지시켜서, 실질적으로는 동일한 점등신호를 조명제어부(320)에 전송하되 전송 시점을 변경시키는 것에 해당되는 것이다.
또한, 상기 마이컴(210)은, 주야 판정수단(212)의 판정결과가 미리 설정된 조도값을 초과한 것으로 되면, 셔터 노출시간에 대응되는 펄스를 갖지 아니하는 점등신호를 상기 근거리통신모듈(220)을 통해 상기 조명제어부(320)에 전송하여 소등상태를 유지시킨다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 있어서, 동기신호(a)에 맞춘 상태의 점등신호(b)와, 동기신호(a)에 맞추기 전의 점등신호(c)를 설명하기 위한 신호 파형의 도면이다.
상기 도 5의 (a)는 셔터 동작신호로 이루어진 동기신호의 형태를 보여주며, 1 및 1'는 셔터가 열리는 셔터 노출시간(exposure duration)을 나타내고, 2 및 2'는 셔터가 닫히고 촬상소자를 스캔하여 전기신호로 변환하는 셔터 지연시간(delay)을 나타낸다. 그리고, 1개의 프레임(frame)은, Even field와 Odd field로 구성되며, Even field 및 Odd field은 노출시간(1, 1') 이후에 지연시간(2, 2')을 갖는 형태로 이루어진다. 따라서, 1개의 프레임(frame)은 2번의 노출시간(1, 1')을 갖게 되는 것이다.
이와 같은 동기신호에 기초하여 상기 마이컴(210)은, 상기 점등신호 생성수단(211)를 이용하여 노출시간(1, 1')을 폭으로 하는 펄스(3)를 주기적으로 갖는 점등신호(b)를 생성하고, 생성한 점등신호(b)를 조명제어부(320)에 전송하여 펄스(3)가 있는 구간에서만 램프모듈(310)이 점등되게 한다.
한편, 상기 마이컴(210)은, 조명등(300)의 점등을 제어하기 시작하는 초기 구동시에, 점등신호를 타임(time) 축으로 쉬프트(shift)시켜 가면서 감도정보획득부(231)로부터 전달받는 촬상 감도의 변화를 확인하고, 점등신호의 쉬프트에 따라 최대 촬상 감도를 발생시키는 쉬프트의 량을 획득하여서 이후에서 획득한 쉬프트의 량만큼 쉬프트된 점등신호를 조명제어부(320)에 전송시킨다.
예를 들면, 신호전송과정이나 내부 소자의 신호처리 지연시간에 의해서 도 2의 (c)와 같이 셔터 노출시간과 점등시간(3')이 일치하지 아니하면, 카메라의 촬상소자에 입사되는 빛의 광량이 감소하게 되므로, 촬상 영상의 감도도 감소하게 된다. 따라서, 상기 마이컴(210)은 점등신호를 타임축으로 쉬프트하며 도 5의 (b)와 같이 되는 때를 찾는 것이다.
한편, 카메라(11)의 셔터(shutter) 동작에 의한 노광시간(exposure duration), 즉 노출시간은 셔터속도(shutter speed)를 조절하여 가변시킬 수 있으나, 본 발명은 주제어장치(200)를 구성함에 있어서, 노출시간과 지연시간의 합을 동일하게 한 상태에서 노출시간의 간격을 미리 설정하거나 입력키(미도시)로 입력할 수 있도록 하고 동기신호추출부(230)를 구비하지 아니하며 대신에 미리 설정한 노출시간 또는 입력받는 노출시간에 따른 점등신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 이때에는, 상기 감도정보획득부(231)로 셔터속도에 동기되도록 점등신호의 쉬프트 량을 조절하여 점멸시간과 셔터 열림 시간을 일치시킨다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템이 4채널 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)에 설치된 예시도이다.
상기 도 6을 참조하면, 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)은 4개의 촬영구역(A:A1, A2, A3, A4)에 각각 하나씩 설치되는 카메라(11:11-1, 11-2, 11-3, 11-4)와, 각 카메라(11:11-1, 11-2, 11-3, 11-4)에서 획득한 비디오 신호를 4분할로 전송받아 녹화하는 녹화기(13)와, 녹화기(13)로부터 전송받는 비디오 신호를 4분할하여 출력하는 모니터(12)로 구성된다.
그리고, 각각의 촬영구역(A:A1, A2, A3, A4)에는 복수개의 조명등(300)이 설치된다.
이와 같이 설치된 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10) 및 조명등(300)에 연동되게 장착되는 본 발명의 실시예에서는, 주제어장치(200) 및 광센서(400)를 각각의 촬영구역(A:A1, A2, A3, A4)에 하나씩 설치하고 조명제어부(320)를 조명등(300)마다 장착하며, 주제어장치(200)는 동일 촬영구역에 속한 카메라(11)에 연결하고, 조명제어부(320)는 동일 촬영구역에 속한 주제어장치(200)와 근거리 통신하도록 셋팅한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 도 3에서는, 동일 촬영구역에 속한 조명제어부(320)를 주제어장치(100)에서 인출한 신호선(201)으로 직렬 연결하여 근거리 유선통신하는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 주제어장치(200)와 각 조명제어부(320)를 개별 신호선으로 연결할 수도 있고, 근거리 무선통신으로 통신할 수 있게 할 수 있는 것이다.
이에 따라, 카메라에 연동된 주제어장치(200)에 의해서 촬영구역(A:A1, A2, A3, A4)별로 조명등(300)의 점등을 제어할 수 있게 되는 것이다.

Claims (5)

  1. 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치에 있어서,
    램프로 구성한 램프모듈(120);
    펄스신호 형태로 상기 램프모듈(120)에게 전원을 공급하는 램프모듈 드라이버(121);
    카메라(11)로부터 출력되는 비디오신호를 감지하여 동기신호를 추출하는 동기신호 추출부(130);
    상기 동기신호 추출부(130)에서 추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 생성한 점등신호에 따라 상기 램프모듈 드라이버(121)를 구동시켜 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하는 마이컴(110);
    을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명장치.
  2. 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명 제어방법에 있어서,
    카메라(11)로부터 출력되는 비디오신호로부터 동기신호를 추출하는 단계(S10);
    추출한 동기신호에 기초하여 카메라 촬상소자의 셔터 노출시간을 획득하는 단계(S20);
    셔터 노출시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하는 단계(S30);
    생성한 점등신호에 따라 램프모듈 드라이버(121)를 구동시켜서, 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(120)이 점등되게 하는 엘이디 점멸단계(S40);
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라용 조명 제어방법.
  3. 카메라(11) 및 모니터(12)를 포함하여 구성되는 폐쇄회로텔레비젼 시스템(10)에 연동되게 장착되어, 카메라(11)의 촬영구역에 복수개로 설치된 조명등(300)의 램프모듈(310)을 점등 제어하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템에 있어서,
    각각의 조명등(300)에 장착되며, 주제어장치(200)로부터 전송받는 점등신호에 따라 램프모듈(310)을 점등시키는 램프모듈 드라이버(321), 및 주제어장치(200)와 근거리 통신하는 근거리통신모듈(322), 을 포함하여 구성되는 조명제어부(320);
    카메라(11)로부터 비디오 신호를 전송받아 비디오 신호에서 동기신호를 추출하는 동기신호추출부(230)과; 상기 조명제어부(320)의 근거리통신모듈(322)과 근거리 통신하는 근거리통신모듈(220)과; 추출한 동기신호에 기초하여 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스가 셔터 지연시간을 갭(gap)으로 하여 반복되는 점등신호를 생성하고, 생성한 점등신호를 상기 조명제어부(320)에 전송하여서 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스 구간에 램프모듈(310)를 점등시키게 하는 마이콤(210);을 구비한 주제어장치(200);
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 주제어장치(200)는,
    비디오 신호로부터 촬상 감도를 획득하는 감도정보획득부(231)를 더욱 구비하며,
    상기 주제어장치(200)의 마이컴(210)은,
    초기 구동시에, 점등신호에서 셔터 노출 시간에 대응되는 펄스를 시간축으로 쉬프트(shift)하면서 상기 감도정보획득부(231)를 통해 획득한 촬상 감도를 비교하여, 최대 촬상 감도가 되게 하는 점등신호를 찾아서 이후에 점등신호로 사용하는 것임을 특징으로 하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 감도정보획득부(231)에서 획득하는 촬상 감도는,
    휘도로 이루어짐을 특징으로 하는 폐쇄회로텔레비젼 카메라 연동형 조명 제어시스템.
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