KR101720408B1 - Searchlight for ships - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모드 설정 및 램프에 대한 좌우 회전각을 입력할 수 있는 입력부, 램프를 상하좌우로 구동하는 구동부, 탐색지형에 따라 미리 설정된 탐색범위가 저장되어 있는 저장부 및 상기 입력부로부터 입력된 각각의 좌우 회전각값에 따라 램프의 좌측 회전 범위 및 우측범위를 각각 독립적으로 회전하도록 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 선박용 탐조등을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상하좌우의 탐조범위를 탐색작업에 따라 각각 독립적으로 설정가능하고, 미리 설정된 탐색패턴을 통하여 탐색함과 동시에 카메라를 통하여 획득된 영상을 처리하여 탐색 대상 객체를 추적 조사하므로써 탐색작업의 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있다. The present invention relates to an image display apparatus, an image display method, and an image display apparatus, which are capable of setting a mode and a left and right rotation angle of a lamp, a driving unit for driving the lamp up and down and right and left, And a control unit for controlling the driving unit to independently rotate the left rotation range and the right rotation range of the lamp according to the left and right rotation angle values.
According to the present invention, the search range of up, down, left, and right can be independently set according to a search operation, searching through a preset search pattern, processing an image acquired through a camera, The efficiency and reliability of the system can be increased.
Description
본 발명은 선박용 탐조등에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 야간에 해상에 빛을 조사하여 목표물을 탐지할 수 있는 선박용 탐조등에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a searchlight for a ship, and more particularly to a searchlight for a ship capable of detecting a target by illuminating the sea at night.
일반적으로 선박용 탐조등은 평행한 광선을 특정한 방향으로 보내는 장치로, 항만의 경계 및 순찰, 인명구조의 목적으로 많이 사용되며, 수십 미터(m)에서 수 키로미터(Km)까지 다양하다. 이러한 선박용 탐조등으로 집광이 용이하고 고출력인 제논(Xenon) 램프를 사용하여 왔으나, 최근에는 전력소모가 적고 사용수명이 긴 엘이디(LED)를 이용한 탐조등이 개발되고 있는 실정이다.
In general, ship search lights send parallel rays in a specific direction. They are widely used for port boundaries, patrol and life saving purposes, and range from tens meters (m) to several kilometers (Km). Xenon lamps which are easy to converge and high output have been used for such a ship searchlight, but in recent years, searchlights using LEDs having low power consumption and long service life have been developed.
한편 선박용 탐조등을 이용한 탐색작업은 탐색자가 램프의 방향을 상하좌우로 구동시키기 위하여 리모컨을 통하여 회전범위의 입력명령을 받아 마이크로컨트롤러가 구동모터를 제어함으로써 이루어지고 있다. 탐색작업은 탐색자의 힘에 의하여거나 리모컨을 통하여 램프의 조사방향을 수동적으로 변경함과 동시에 조사되는 영역에 물체의 존재를 관찰하여 이루어진다.
On the other hand, the search operation using the navigation searchlight is performed by the microcontroller controlling the drive motor in response to the input command of the rotation range through the remote controller in order for the searcher to drive the direction of the lamp vertically and horizontally. The search operation is performed by the power of the navigator or by manually changing the irradiation direction of the lamp through a remote control and observing the presence of an object in the irradiated area.
본 발명과 관련된 선행기술로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0405347호의 "탐조등"은 기체의 상판에 용접한 축받이에는 구멍을 형성한 메인축을 베어링으로 설치하여 상부에는 회전커버와 지지암을, 하부에는 메인기어를 고정하고 상기의 지지암의 상단에는 반사경과 램프를 설치한 탐조등 본체를 핀으로 설치하고 메인기어에는 모터의 피니언을 이맞춤시켜 메인축을 360°방향으로 회전시킬 수 있도록 하고 탐조등 본체에 핀으로 고정한 상하작동간의 연결간은 메인축의 구멍에 끼운 상하작동축과 핀으로 연결하는 한편 상하작동축의 나사관은 베어링으로 회전 자유롭게 설치한 나사축과 나사맞춤하고 나사관의 안내핀은 리미트 스위치를 고정한 브라켓의 안내봉에 상하이동 자유롭게 끼우고 나사축에 고정한 기어는 모터의 기어와 이맞춤시켜 상하작동축을 상하로 이동시키는 것에 의하여 탐조등 본체의 상하각도를 변위시킬 수 있도록 한 것에 있어서 탐조등 본체의 상부에 수평으로 나란히 비디오카메라를 설치한 것을 특징으로 한다.
As a prior art related to the present invention, Korean Utility Model Registration No. 20-0405347, "searchlight ", which is welded to a top plate of a vehicle, is provided with a main shaft having a hole formed therein, a rotary cover and a support arm at an upper portion thereof, The main gear is fixed and a searchlight body provided with a reflector and a lamp is provided on the upper end of the support arm and the pinion of the motor is fitted to the main gear so that the main shaft can be rotated in the direction of 360 °, The upper and lower operating shafts of the upper and lower operating shafts are screwed into a screw shaft which is freely rotatable by a bearing and the guide pin of the screw pipe is fixed to the upper and lower operating shafts Slide the guide rod of the bracket up and down freely and fix the gear fixed to the screw shaft with the gear of the motor so that the gear In that a side-by-side video cameras horizontally on top of the searchlight unit according to one so as to displace the upper and lower angle of the searchlight unit by to moving the shaft up and down characterized.
그러나 상기 선행기술은 램프를 360°로 회전시키도록 제어하고 있을 뿐 탐색자가 탐색을 하고자 하는 범위를 설정할 수 없어 탐색작업의 효율성이 낮아진다. 또한 탐색자가 수동으로 탐색방향을 조작함에 따라 빛이 조사되는 탐색지역 관찰에 집중할 수 없으므로 탐색작업의 신뢰성이 낮아진다.
However, the prior art controls the lamp to rotate 360 degrees, and the searcher can not set a range to search, which reduces the efficiency of the search operation. Also, as the searcher manually manipulates the search direction, the reliability of the search operation is lowered because the user can not concentrate on observing the search area where the light is irradiated.
따라서 탐색하고자 하는 탐색범위를 간편하게 설정하고, 설정된 탐색범위를 자동적으로 반복 조사함으로서 탐색자가 탐조등을 조작할 필요가 없이 탐색지역에 존재하는 물체를 발견하기 위한 탐색작업에 집중할 수 있는 선박용 탐조등의 개발이 필요하다.
Therefore, the development of a searchlight for ships that can easily focus on the search for finding an object in the search area without the need for the searcher to manipulate the searchlight by simply setting the search range to be searched and automatically searching the set search range automatically need.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탐색시 상하좌우의 탐색 범위를 설정가능하고, 설정된 탐색 범위를 소정의 패턴으로 탐색하여 탐색자가 탐조등의 조작보다는 물체를 발견하기 위한 탐색에 집중할 수 있는 선박용 탐조등을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and method, And to provide a searchlight for a ship capable of focusing on the search for the ship.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 선박용 탐조등은 모드 설정 및 램프에 대한 좌우 회전각을 입력할 수 있는 입력부, 좌우구동용 모터(30)가 회전하여 메인 서포트(80)의 일단에 연결된 기어(31)를 회전시켜 램프를 좌우로 회전하고, 상하구동용 모터(40)가 회전하여 스핀들 하우징(50)이 상하로 구동됨에 따라 메인 샤프트(51)와 링크되는 컨트롤 암(70)은 메인 서포트(80) 끝의 회전축(81)을 중심으로 램프를 상하로 회전시키는 구동부, 탐색지형에 따라 미리 설정된 탐색범위가 저장되어 있는 저장부, 램프의 상하구동범위를 설정하기 위한 센싱부 및 상기 입력부로부터 입력된 각각의 좌우 회전각값에 따라 램프의 좌측 회전 범위 및 우측범위를 각각 독립적으로 회전하도록 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 입력부는 수동모드(M), 반자동모드(S) 및 자동모드(A)를 선택할 수 있는 셀렉터, 램프의 좌측 각도를 입력할 수 있는 좌측각도 입력부 및 램프의 우측 각도를 입력할 수 있는 우측각도 입력부(530)을 포함하며, 탐색자가 셀렉터를 동작시켜 자동 모드(A)를 설정하면, 제어부(100)는 저장부에 미리 설정되어 있는 탐색범위에 따라 램프를 상하 구동시킴과 동시에 좌우로 구동시켜, 소정의 조사패턴(지그재그 또는 웨이브)으로 탐색영역을 조사하고, 상기 센싱부는 리미트 스위치 사이에 위치 조정이 가능한 두 개의 마그네틱 센서가 위치하고, 상기 제어부는 수동모드(M) 또는 반자동모드(S)시 마그네틱 센서의 동작을 비활성 시키고, 돌출바가 접촉하여 상기 리미트 스위치를 온시켜 출력되는 센싱값을 입력받거나, 자동모드시 마그네틱 센서의 동작을 활성 시키고, 돌출바의 끝단에 있는 마그네틱이 근접하여 마그네틱 센서를 온시켜 출력되는 센싱값을 입력받아 램프의 상하구동을 제어하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, a searchlight for a ship according to an embodiment of the present invention includes an input unit for inputting a left and right rotation angle with respect to a mode setting and a lamp, a left and
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본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 램프가 조사되는 영역을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라를 더 포함하며, 상기 제어부는 현재 프레임의 객체 중심과 이전 프레임의 객체 중심간의 거리 차를 계산하여 이동속도를 판단한 후, 상기 이동속도가 미리 설정된 단속 속도이상인 경우, 추적대상 객체라고 판단하고, 카메라를 제어하여 계속적으로 객체를 추적하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a camera for capturing an image of an area illuminated by a lamp, the camera comprising: a camera for calculating a distance difference between an object center of a current frame and an object center of a previous frame, If the moving speed is equal to or higher than a preset intermission speed after determining the speed, it is determined that the object is a tracking object, and the object is continuously tracked by controlling the camera.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 반자동모드(S) 운용시, 선박의 운행방향 및 탐지하고자 하는 탐색범위에 따라 독립적으로 좌,우 회전각을 각각 입력하여 좌우 회전범위를 다르게 설정할 수 있음으로 탐색작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
According to the present invention, when operating in the semi-automatic mode (S), the left and right rotation angles can be independently input according to the direction of travel of the ship and the search range to be detected, Can be efficiently performed.
또한 자동모드(A) 운용시 탐색지형에 따라 미리 설정된 탐색범위(상하좌우 조사범위) 및 조사패턴에 따라 반복적으로 조사함으로써 탐색자는 탐조등의 조작보다는 탐색활동에 집중하여 탐색작업의 신뢰성을 높일 수 있다.
In the automatic mode (A) operation, the searcher repeatedly searches according to the search range (up, down, left and right survey range) and the survey pattern according to the search terrain, thereby enhancing the reliability of the search operation by focusing on the search activity rather than the search operation .
또한 카메라를 통하여 획득된 영상을 처리하여 물체를 확인, 식별할 수 있으며, 이동하는 물체를 계속적으로 추적하여 조사함으로써 탐색작업의 효율성을 높일 수 있다.
In addition, it is possible to identify and identify an object by processing an image acquired through a camera, and it is possible to improve the efficiency of the search operation by continuously tracking and tracking moving objects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 탐조등의 구성 블록도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 탐조등의 정면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 설정 및 좌,우각도를 설정할 수 있는 입력부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 설정에 따른 탐조등의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상에서 탐지된 목표물을 식별하고 추적하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a block diagram of a navigation searchlight according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are a front view and a side view of a searchlight for a ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates an input unit for setting a mode and left and right degrees according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation of a search lamp according to a mode setting according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of identifying and tracking a target detected at sea according to an embodiment of the present invention.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is merely an example, and is merely an example of the present invention. Further, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of being most useful and readily explaining.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Accordingly, it is not intended to provide a more detailed structure than is necessary for a basic understanding of the present invention, but it should be understood by those skilled in the art that various forms that can be practiced in the present invention are illustrated in the drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 탐조등의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of a navigation searchlight according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 선박용 탐조등(1000)은 모드 설정 및 램프에 대한 좌우 회전각을 입력할 수 있는 입력부(500), 램프를 상하좌우로 구동하는 구동부(400), 탐색지형에 따라 미리 설정된 탐색범위가 저장되어 있는 저장부(300) 및 상기 입력부로부터 입력된 좌우 회전각값에 따라 구동부를 제어하는 제어하는 제어부(100)를 포함할 수 있다. 또한 램프의 상하구동범위를 설정하기 위한 센싱부(600)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(100)는 센싱부(600)로부터 입력되는 센싱값에 따라 구동부를 제어할 수 있다. 또한 탐색자는 수동적으로 리모컨(700)을 통하여 램프의 상하구동범위를 설정할 수 있으며, 제어부는 리모컨을 통하여 입력되는 제어명령에 따라 상하, 좌우 구동모터를 제어할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the
제어부(100)는 탐조등을 제어하기 위한 전반적인 동작을 수행할 수 있으며, 저장부(300)는 설정된 모드에 따라 탐조등을 제어하기 위한 프로그램이 저장될 수 있고, 자동 모드(A)인 경우, 미리 설정된 탐색범위 및 상기 탐색범위를 탐지하기 위한 조사패턴이 저장될 수 있다.
The
도 3을 참조하면, 입력부(500)는 판넬(501) 수동모드(M), 반자동모드(S) 및 자동모드(A)를 선택할 수 있는 셀렉터(510), 램프의 좌측 각도를 입력할 수 있는 을 좌측각도 입력부(520) 및 램프의 우측 각도을 입력할 수 있는 우측각도 입력부(530)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 셀렉터(510), 좌측각도 입력부(520) 및 우측각도 입력부(530)는 로터리(ROTARY) 방식 및 터치(TOUCH) 방식으로 이루어질 수 있다. 로터리 방식은 회전량에 따른 회전각값이 제어부로 입력되며, 터치 방식은 터치 횟수에 따른 회전각값이 제어부로 입력될 수 있다. 3, the
탐색자가 셀렉터를 동작시켜 반자동 모드(S)를 설정하면, 제어부(100)는 좌측각도 입력부(520)로부터 입력되는 좌측 회전값각 및 우측각도 입력부(530)로부터 입력되는 우측 회전값각에 따른 구동부(400)의 좌우구동용 모터의 회전을 제어하여 램프를 좌측, 우측으로 구동시킬 수 있다. 여기서 좌,우 회전각값은 각각 상호 독립적으로 입력될 수 있다. 탐색자는 램프의 좌측, 우측의 회전범위를 0 ~ 180°의 범위내에서 각각 독립적으로 지정할 수 있다. When the searcher operates the selector to set the semi-automatic mode S, the
따라서 탐색자는 해당 탐색환경에 따라 목표로 하는 탐색범위의 좌측, 우측 각도를 독립적으로 설정(예를 들어 좌측으로 30°, 우측으로 60°)할 수 있음으로 탐색이 필요치 않은 영역에 불필요한 조사를 방지함으로써 탐색작업의 효율성을 높일 수 있다. 탐색자는 탐색범위내에 목표물이 발견되지 않으면 탐색중이라도 다시 좌측각도 입력부(520) 및 우측각도 입력부(530)을 통하여 좌우회전각도를 변경할 수 있다. Therefore, the searcher can independently set the left and right angles of the target search range according to the search environment (for example, 30 ° to the left and 60 ° to the right), thereby preventing unnecessary searching The efficiency of the search operation can be increased. If the target is not found within the search range, the searcher can change the left and right rotation angles again through the left
한편 탐색자가 셀렉터를 동작시켜 자동 모드(A)를 설정하면, 제어부(100)는 저장부에 미리 설정되어 있는 탐색범위에 따라 램프를 상하 구동시킴과 동시에 좌우로 구동시켜, 지그재그 또는 웨이브 등의 조사패턴으로 탐색영역을 조사할 수 있다.
On the other hand, when the searcher operates the selector to set the automatic mode (A), the
다시 도 1을 참조하면, 한편 선박용 탐조등(1000)은 램프가 조사되는 영역을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(200)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(100)는 카메라(200)를 통하여 획득한 영상을 처리하여 탐색지역에서 발견된 물체를 확인하고 식별한 후 계속적으로 추적할 수 있도록 램프의 조사방향을 제어할 수 있다. 발견된 물체를 추적하는 제어부의 동작에 대하여는 도 5에서 상세히 설명하도록 한다.
Referring to FIG. 1 again, the
이하 입력부를 통하여 입력된 회전각값 또는 저장부에 미리 설정된 탐색범위에 따라 제어부가 구동부를 동작시켜 램프의 조사방향을 제어하는 동작에 대하여 도 2a 및 도 2b를 통하여 설명한다. Hereinafter, an operation of controlling the irradiation direction of the lamp by operating the driving unit according to the rotation angle value input through the input unit or the search range set in advance in the storage unit will be described with reference to FIGs. 2A and 2B.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 탐조등의 정면도 및 측면도이다.2A and 2B are a front view and a side view of a searchlight for a ship according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이 선박용 탐조등(1000)은 하부에 기어박스(20)가 위치하고, 기어박스(20) 상부에 연결된 메인 서포트(80)에 의하여 지지되는 램프(10)를 포함한다. 상기 기어박스(20) 내부는 램프(10)를 좌우로 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 좌우구동용 모터(30)의 축과 메인 서포트(80)의 일단에 연결된 기어(31)가 연결되어 제어부의 제어에 의하여 좌우구동용 모터(30)가 회전함에 따라 램프(10)는 좌우 방향으로 회전된다. As shown in FIGS. 2A and 2B, the
또한 기어박스(20) 내부는 램프(10)를 상하로 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 상하구동용 모터(40)의 축과 스핀들(52)의 일단에 연결된 기어(41)가 연결된다. 상기 스핀들(52)은 스핀들 하우징(50)에 삽입되고 양자의 접촉면은 스크류 형태로 연결되어 스핀들의 회전에 따라 스핀들 하우징(50)은 상하로 구동된다. 상기 스핀들 하우징(50)의 상부는 메인 샤프트(51)의 일단과 연결되어 있으며, 메인 샤프트(51)의 타단은 컨트롤 암(70)과 링크(51a)를 통하여 연결된다. 상기 컨트롤 암(70)은 램프(10)의 외면에 고정핀(71)을 통하여 연결된다. 즉 제어부의 제어에 의하여 상하구동용 모터(40)가 회전하면 이와 동시에 스핀들(52)이 회전하여 스핀들 하우징(50)은 상하로 구동된다. 스핀들 하우징(50)이 상하로 구동됨에 따라 메인 샤프트(51)와 링크되는 컨트롤 암(70)은 메인 서포트(80) 끝의 회전축(81)을 중심으로 램프(10)를 상하로 회전시킨다.
The
한편 램프(10)의 상하 구동범위는 저장부에 미리 설정된 상하구동범위에 따라 제어될 수 있거나, 기어박스(20) 내부에 설치된 리미트 스위치(61,62) 또는 마그네틱 센서(64,65)의 센싱부에 의하여 입력되는 센싱값에 따라 제어될 수 있다. 여기서 리미트 스위치(61,62) 또는 마그네틱 센서(64,65)는 탐색자의 상하 탐색범위에 따라 설치 위치가 조절될 수 있다. On the other hand, the up / down driving range of the lamp 10 can be controlled according to the up / down driving range set in advance in the storage unit, or can be controlled by the sensing of the
리미트 스위치(61,62)는 수동모드(M) 또는 반자동모드(S)시 스핀들 하우징(50)의 돌출바(63)가 접촉하여 리미트 스위치(61,62)를 온시켜 출력되는 센싱값은 제어부로 입력된다. 또한 마그네틱 센서(64,65)가 상기 리미트 스위치(61,62)간 사이에 설치되어 자동모드(A)시 돌출바(63)의 끝단에 있는 마그네틱이 근접하여 마그네틱 센서(64,65)를 온시켜 출력되는 센싱값은 제어부로 입력된다. 상기 센싱값을 입력받은 제어부는 모터의 회전방향을 변경하여 스핀들 하우징을 반대방향으로 이동시킴으로써 상하 구동범위내에서 램프의 상하 회전을 제어할 수 있다. 여기서 제어부는 수동모드(M) 또는 반자동모드(S)시 마그네틱 센서(64,65)의 동작을 비활성시키고, 자동모드(A)시에만 마그네틱 센서(64,65)의 동작을 활성시켜 입력되는 센싱값에 따른 제어를 실행할 수 있다.The
여기서 본 발명의 선박용 탐조등(1000)은 각각의 마그네틱 센서(64,65)의 설치위치를 각각 개별적으로 변경함으로써 자동 모드(A)시 램프의 상측 회전각도 및 하측 회전각도를 간편하게 설정할 수 있다. 따라서 리미트 스위치의 오동작시 이중적으로 상하구동제어를 수행할 수 있으며, 자동모드시 램프의 상하회전 최대범위를 설정하여 오작동을 방지함으로써 탐조등의 내구성을 향상시킬 수 있다.
The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 설정에 따른 탐조등의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating an operation of a search lamp according to a mode setting according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 보는 바와 같이, 제어부는 먼저 셀렉터에 의하여 설정된 탐조등 동작 모드를 확인하고 반자동 모드일 경우(S41), 좌측각도 입력부 및 우측각도 입력부로부터 각각 입력되는 회전각값에 따라 좌우구동용 모터를 동작시켜 램프를 좌우로 회전시킨다(S42). 이후 탐색자가 좌우 탐색범위내에서 물체가 발견되지 않았을 경우, 리모컨에 통하여 입력되는 상측 또는 하측 램프 회전 명령을 받은 제어부는 램프를 이에 따라 램프를 상측 또는 하측으로 회전시킨다(S43). 계속적으로 제어부는 상측 또는 하측으로 회전된 램프 이동에 따라 위치한 변경된 높이에서 상기 S42에 의하여 설정된 좌우회전범위에 따라 램프를 좌우로 회전시킴으로써 탐색작업을 수행할 수 있다(S44).As shown in FIG. 4, the control unit first checks the searcher operation mode set by the selector, and if it is the semi-automatic mode (S41), the left and right drive motors are operated according to the rotation angle values input from the left angle input unit and the right angle input unit The lamp is turned to the left and right (S42). If the object is not found within the left and right search range, the control unit receives the upper or lower lamp rotation command input through the remote controller, and rotates the lamp upward or downward (S43). The control unit may perform the search operation by rotating the lamp leftward or rightward according to the left and right rotation range set by the step S42 at the changed height, which is located in accordance with the lamp movement that is rotated upward or downward (S44).
한편 제어부는 셀렉터에 의하여 설정된 탐조등 동작 모드를 확인하고 자동 모드일 경우(S41), 저장부에 미리 설정된 탐색범위 및 조사패턴에 따라 좌우구동용 모터 및 상하구동용 모터를 제어하여 자동으로 탐색을 실행할 수 있다(S45).
On the other hand, if the control unit confirms the searcher operation mode set by the selector (S41), the control unit controls the left and right drive motors and the up and down drive motors according to the search range and irradiation pattern set in advance in the storage unit, (S45).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상에서 탐지된 목표물을 식별하고 추적하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of identifying and tracking a target detected at sea according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 보는 바와 같이, 선박용 탐조등은 카메라로부터 획득된 영상을 처리하여 목표물을 식별하고, 계속적으로 목표물을 추적할 수 있다. 먼저 제어부는 탐조등이 동작과 동시에 카메라를 구동시켜 탐색영역의 영상을 연속적으로 획득할 수 있다(S51).
As shown in FIG. 5, the searchlight for ship can process the image obtained from the camera to identify the target and continuously track the target. First, the control unit drives the camera at the same time as the searchlight operates to acquire images of the search area continuously (S51).
제어부는 획득된 영상으로부터 객체의 특징점을 추출하여 미리 저장되어 있는 객체데이터와 비교하여 매칭함으로서 객체를 확인할 수 있다. 상기 객체를 추출 및 확인하는 방법으로 SIFT(Scale Invariant Feature Transform), FAST(Features from Accelerated Segment) 등의 객체인식알고리즘이 이용될 수 있다. The control unit can extract the minutiae of the object from the acquired image, and compare the object data with the previously stored object data to identify the object. An object recognition algorithm such as Scale Invariant Feature Transform (SIFT) or FAST (Features from Accelerated Segment) can be used as a method of extracting and confirming the object.
제어부는 객체 추출시 배경 모델링 기법을 이용하여 한편 제어부는 입력된 영상에서 이동하는 물체를 식별하기 위하여 입력영상을 프레임별로 나눈 후 각각의 프레임을 비교하여 이동하는 물체를 식별할 수 있다. 즉 제어부는 객체를 확인(추출)하기 위하여 입력영상을 프레임별로 나눈 후, 그레이 영상을 획득한다. 상기 그레이 영상은 YUV포맷으로 획득된 영상에서 Y(밝기)값을 이용하여 획득될 수 있다. 이후 하나의 프레임에 대하여 획득된 그레이 영상(X1)에서 이전 프레임의 그레이 영상(X1)간의 차이를 계산하여 차영상을 수행한다. 이는 동일한 배경에 움직이는 객체가 있는 영상 간의 차이를 비교하여 움직이는 물체를 빠르고 정확하게 확인할 수 있다. 이러한 차영상은 두 프레임간의 서로 대응되는 화소들의 모든 쌍에 대한 차이값을 계산함으로써 얻어질 수 있다. 따라서 제어부는 획득된 영상에서 움직이는 객체를 발견하는 경우, 객체를 추적해야할 목표로 확인(인식)할 수 있다(S52,S53).
The control unit may use a background modeling technique to extract an object, and the control unit may divide the input image into frames to identify objects moving in the input image, and then compare the frames to identify the moving object. That is, the control unit divides the input image into frames to acquire the gray image to identify (extract) the object. The gray image can be obtained using the Y (brightness) value in the image obtained in the YUV format. Then, the difference between the gray image X1 obtained for one frame and the gray image X1 of the previous frame is calculated to perform a difference image. This allows fast and accurate identification of moving objects by comparing differences between images with moving objects on the same background. This difference image can be obtained by calculating a difference value for every pair of mutually corresponding pixels between two frames. Accordingly, when the moving object is found in the acquired image, the control unit can recognize (recognize) the object as a target to be tracked (S52, S53).
다음으로 제어부는 추적해야할 객체 확인결과 추적대상 객체라고 판단되는 경우, 카메라를 제어하여 추적대상 객체에 고정한다. 또한 제어부는 이동 객체일 경우, 현재 프레임의 객체 중심과 이전 프레임의 객체 중심간의 거리 차를 계산하여 이동속도를 판단한 후, 상기 이동속도가 미리 설정된 단속 속도이상인 경우, 추적대상 객체라고 판단하고, 카메라를 제어하여 계속적으로 객체를 추적할 수 있다(S54).
Next, when it is determined that the object to be tracked is an object to be tracked, the controller controls the camera and fixes the object to be tracked. If the moving speed is greater than or equal to a predetermined speed limit, the control unit determines that the object is a tracking object. So that the object can be continuously tracked (S54).
따라서 선박용 탐조등은 상하좌우의 탐조범위를 탐색작업에 따라 각각 독립적으로 설정가능하고, 미리 설정된 탐색패턴을 통하여 탐색함과 동시에 카메라를 통하여 획득된 영상을 처리하여 탐색 대상 객체를 추적 조사하므로써 탐색작업의 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 여기서 탐색자는 선박용 탐조등의 조작, 운용 및 물체 탐지에 대한 탐색작업을 수행하는 주체로 운용자로도 이해될 수 있다.
Therefore, it is possible to independently set the search range of the navigation lights for the ship, and it can search through the pre-set search pattern and process the acquired image through the camera, Efficiency and reliability can be improved. Here, the searcher can be understood as an operator as a subject performing search operations on operation, operation and object detection of the searchlight for ships.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
10:램프
20:기어박스 30:좌우구동용 모터
31:기어 40:상하구동용 모터
41:기어 50:스핀들 하우징
51:메인 샤프트 52:스핀들
61,62:리미트 스위치
63:돌출바 64,65:마그네틱 센서
51a:링크 70:컨트롤 암
71:고정핀 80:메인 서포트
81:회전축 100:제어부
200:카메라 300:저장부
400:구동부 500:입력부
510:모드 입력부 520:좌측각 입력부
530:우측각 입력부 600:센싱부
700:리모컨 1000:탐조등10: Lamp
20: gear box 30: motor for left and right driving
31: gear 40: motor for up and down driving
41: gear 50: spindle housing
51: main shaft 52: spindle
61, 62: Limit switch
63: protruding
51a: Link 70: control arm
71: Fixing pin 80: Main support
81: rotating shaft 100:
200: camera 300: storage unit
400: driving part 500: input part
510: mode input unit 520: left input unit
530: right angle input unit 600: sensing unit
700: Remote control 1000: Searchlight
Claims (3)
좌우구동용 모터(30)가 회전하여 메인 서포트(80)의 일단에 연결된 기어(31)를 회전시켜 램프를 좌우로 회전하고, 상하구동용 모터(40)가 회전하여 스핀들 하우징(50)이 상하로 구동됨에 따라 메인 샤프트(51)와 링크되는 컨트롤 암(70)은 메인 서포트(80) 끝의 회전축(81)을 중심으로 램프를 상하로 회전시키는 구동부,
탐색지형에 따라 미리 설정된 탐색범위가 저장되어 있는 저장부,
램프의 상하구동범위를 설정하기 위한 센싱부 및
상기 입력부로부터 입력된 각각의 좌우 회전각값에 따라 램프의 좌측 회전 범위 및 우측범위를 각각 독립적으로 회전하도록 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 입력부는 수동모드(M), 반자동모드(S) 및 자동모드(A)를 선택할 수 있는 셀렉터, 램프의 좌측 각도를 입력할 수 있는 좌측각도 입력부 및 램프의 우측 각도를 입력할 수 있는 우측각도 입력부(530)을 포함하며,
탐색자가 셀렉터를 동작시켜 자동 모드(A)를 설정하면, 제어부(100)는 저장부에 미리 설정되어 있는 탐색범위에 따라 램프를 상하 구동시킴과 동시에 좌우로 구동시켜, 소정의 조사패턴(지그재그 또는 웨이브)으로 탐색영역을 조사하고,
상기 센싱부는 리미트 스위치 사이에 위치 조정이 가능한 두 개의 마그네틱 센서가 위치하고,
상기 제어부는 수동모드(M) 또는 반자동모드(S)시 마그네틱 센서의 동작을 비활성 시키고, 돌출바가 접촉하여 상기 리미트 스위치를 온시켜 출력되는 센싱값을 입력받거나, 자동모드시 마그네틱 센서의 동작을 활성 시키고, 돌출바의 끝단에 있는 마그네틱이 근접하여 마그네틱 센서를 온시켜 출력되는 센싱값을 입력받아 램프의 상하구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 탐조등.
An input unit for inputting a mode setting and a left / right rotation angle for the lamp,
The motor 30 for the left and right rotates to rotate the gear 31 connected to one end of the main support 80 to rotate the lamp right and left and the motor 40 for up and down rotation rotates to rotate the spindle housing 50 up and down The control arm 70 linked with the main shaft 51 is driven by a driving unit that rotates the lamp up and down around the rotation axis 81 at the end of the main support 80,
A storage unit in which a predetermined search range is stored according to the search terrain,
A sensing unit for setting a vertical driving range of the lamp,
And a control unit for controlling the driving unit to independently rotate the left rotation range and the right rotation range of the lamp according to the respective left and right rotation angle values inputted from the input unit,
The input unit includes a selector for selecting a manual mode M, a semi-automatic mode S and an automatic mode A, a left angle input unit for inputting a left angle of the lamp, and a right angle An input unit 530,
When the searcher operates the selector to set the automatic mode A, the control unit 100 drives the lamp up and down according to a search range previously set in the storage unit, Wave) to search the search area,
Wherein the sensing unit includes two magnetic sensors capable of adjusting positions between the limit switches,
The control unit deactivates the operation of the magnetic sensor in the manual mode (M) or the semi-automatic mode (S), receives the sensing value output by turning on the limit switch in contact with the protruding bar, or activates the operation of the magnetic sensor And a magnetic sensor at the end of the protruding bar is brought close to the magnetic sensor so as to turn on the magnetic sensor to receive the sensed value to control the up and down driving of the lamp.
램프가 조사되는 영역을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라를 더 포함하며,
상기 제어부는 현재 프레임의 객체 중심과 이전 프레임의 객체 중심간의 거리 차를 계산하여 이동속도를 판단한 후, 상기 이동속도가 미리 설정된 단속 속도이상인 경우, 추적대상 객체라고 판단하고, 카메라를 제어하여 계속적으로 객체를 추적하는 것을 특징으로 하는 선박용 탐조등.The method according to claim 1,
Further comprising a camera for photographing an area irradiated with the lamp to acquire an image,
Wherein the control unit determines a moving speed by calculating a distance difference between an object center of a current frame and an object center of a previous frame and then determines that the moving object is an object to be traced if the moving speed is equal to or higher than a preset intermission speed, And the object is traced.
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