KR101804309B1 - 위치 추적 감시 카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침입자를 위치 추적하여 감시할 수 있는 위치 추적 감시 카메라를 제공한다.
본 발명에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 이미지를 촬영하기 위한 촬영 렌즈를 가지는 카메라; 상기 카메라의 일측에 결합되어 상기 카메라를 지지하고, 상기 촬영 렌즈가 향하는 방향을 변경할 수 있도록, 상기 카메라를 회전시키는 방향 전환부; 및 상기 카메라의 일측에 결합되어, 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 위치 감지부를 포함할 수 있고, 상기 위치 감지부의 감지 신호에 따라, 상기 방향 전환부는, 상기 카메라가 상기 침입자를 촬영할 수 있도록 상기 카메라를 회전시킬 수 있다.

Description

위치 추적 감시 카메라{TRACKING CCTV}

본 발명은 위치 추적 감시 카메라에 관한 것으로, 구체적으로는 침입자 등을 감시하기 위한 위치 추적 감시 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 소정의 대상 또는 영역을 감시하기 위한 수단으로 건물이나, 은행 ,주차장등 다양한 장소에 CCTV 카메라가 설치되어 사용될 수 있는데, CCTV(Closed Circuit Tele-Vision) 카메라는 공공건물, 금융기관 또는 주거공간에서 출입자를 감시할 목적으로 벽면이나 천장에 설치되어 현장 상황을 촬영하는 장치이다.

CCTV 카메라는 산업용 텔레비전(Industrial Television)의 약어인 ITV로 불리기도 하는데, 상기와 같은 감시 용도는 물론, 산업용, 교육용, 의료용, 방재용 및 사내의 화상정보 전달용 등으로 그 용도가 매우 다양하다. 이러한 CCTV는 인간의 시각 확장수단의 일환으로서, ①원거리의 관찰, ②보이지 않는 영역의 관찰, ③인체의 근접이 불가능한 환경하의 관찰, ④다수인에 의한 동시 관찰, ⑤집중적 감시 등을 목적으로 여러 분야에서 폭넓게 사용될 수 있다.

CCTV 카메라는 중앙의 감시통제 제어시스템에서 건물의 각 위치에 설치된 카메라를 원격 제어하고, 해당 카메라로부터 촬영된 영상데이터를 중앙의 감시통제 제어시스템에서 전송 받아 모니터링 및 저장하는 시스템으로 이루어진다.

따라서 이와 같은 CCTV 카메라는 피사체의 영상을 취득하기 위한 카메라와, 중앙의 감시통제 제어시스템으로부터 제공된 카메라의 원격제어 데이터에 따라 카메라의 촬영 각도 및 방향을 제어하고, 카메라로부터 촬영된 영상 데이터를 중앙의 감시통제 제어시스템으로 전송하기 위한 카메라 제어수단을 포함하는 구성을 갖는다.

하지만, 종래의 CCTV 카메라는 촬영 각도가 일정하게 고정되어 제한된 방향의 상황만을 촬영할 수 있으므로, 감시에 대한 사각 지대가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 사각 지대를 없애기 위하여 여러 방향을 향하여 다수의 카메라를 설치할 수 있는데, 이 경우에 설치비 및 유지 보수 비용이 증가하는 단점이 있다. 또한, 사각 지대를 없애기 위하여 카메라를 회전시킬 수 있으나, 이 경우에도 카메라의 회전이 기 설정에 따라 일정하게 회전할 뿐이고, 침입자가 카메라의 회전 방향을 피해 침입할 수 있는 치명적인 문제점이 있다.

본 발명은 침입자의 위치를 추적하여 감시할 수 있는 위치 추적 감시 카메라를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 하나의 어레이 센서를 이용하여 사방을 감시할 수 있는 위치 추적 감시 카메라를 제공함에 목적이 있다.

본 발명에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 이미지를 촬영하기 위한 촬영 렌즈를 가지는 카메라; 상기 카메라의 일측에 결합되어 상기 카메라를 지지하고, 상기 촬영 렌즈가 향하는 방향을 변경할 수 있도록, 상기 카메라를 회전시키는 방향 전환부; 및 상기 카메라의 일측에 결합되어, 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 위치 감지부를 포함할 수 있고, 상기 위치 감지부의 감지 신호에 따라, 상기 방향 전환부는, 상기 카메라가 상기 침입자를 촬영할 수 있도록 상기 카메라를 회전시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 위치 감지부는, 상기 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 센서; 및 상기 센서의 전면에 결합되어, 감지 범위를 넓히기 위한 렌즈를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 센서는, 상기 침입자로부터 발산하는 적외선을 감지하는 적외선 어레이 센서일 수 있다.

바람직하게는, 상기 렌즈는, 볼록 렌즈일 수 있다.

본 발명에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 침입자의 위치에 무관하게 침입자를 추적하여 감시할 수 있으므로 사각 지대가 없고, 한 대의 카메라로 전 방향을 감시할 수 있으므로 설치 및 유지 보수 비용이 저렴한 효과가 있다. 또한, 하나의 어레이 센서를 이용하여 사방을 감시할 수 있으므로, 설치 및 유지 보수 비용이 저렴한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 감지부를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 추적부의 분해 사시도,
도 4a는 볼록 렌즈 미장착 시의 적외선 감지 범위를 나타내는 도면, 및
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 감지부의 적외선 감지 범위를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 감지부를 나타내는 도면, 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 추적부의 분해 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 카메라(100), 방향 전환부(200), 및 위치 감지부(300)를 포함한다.

카메라(100)는 촬영 렌즈(110), 및 몸체를 포함하고, 촬영 렌즈(110)를 통하여 이미지를 촬영할 수 있다. 몸체의 상측에는 방향 전환부(200)가 결합되고, 방향 전환부(200)는 건물의 벽면 또는 천장 등에 고정되어 카메라(100)를 지지한다. 방향 전환부(200)는 카메라(100)를 회전시켜 촬영 렌즈(110)가 향하는 방향을 전후좌우로 이동시킬 수 있는데, 이를 위하여 구동 모터(본 발명의 일실시예에 따르면, 팬 모터, 및 틸트 모터), 및 기어 등을 포함하며, 카메라(100)를 회전시키기 위한 방향 전환부(200)의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

카메라(100)의 몸체 하부에는 위치 감지부(300)가 결합되는데, 위치 감지부(300)는 침입자(열원, 자동차 등)의 위치를 감지할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 위치 감지부(300)는 적외선 어레이 센서(310)를 포함할 수 있다. 적외선 어레이 센서(310)는 적외선을 감지할 수 있는 센서로서, 적외선을 방출하는 대상, 즉 침입자 등의 위치를 감지할 수 있다. 이때, 적외선 어레이 센서(310)는 센서가 향하는 전방 측만을 감지할 수 있다. 따라서, 적외선 어레이 센서(310)의 전방에 볼록 렌즈(320)를 결합하여, 더욱 넓은 범위를 감시할 수 있다. 한편, 적외선 어레이 센서(310)는 복수의 적외선 센서 소자를 포함하는데, 필요에 따라 배치되는 소자의 개수가 다양하게 구성될 수 있다.

도 4a는 볼록 렌즈 미장착 시의 적외선 감지 범위를 나타내는 도면, 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 위치 감지부의 적외선 감지 범위를 나타내는 도면으로서, 화살표(적외선) 방향에서 나타나듯이 볼록 렌즈(320)로 인하여 적외선 어레이 센서(310)의 전방뿐만 아니라 전방 측면 또한 감시할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위치 감지부(300)는 카메라(100)가 아닌 벽면 등에 설치되어 침입자를 감시할 수 있다.

제어부(미도시)는 위치 감지부(300)로부터 위치 감지 신호를 수신하고, 카메라(100)가 침입자를 촬영할 수 있도록 방향 전환부(200)를 구동하여 카메라(100)를 회전시킨다.

본 발명의 일실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 본 발명의 감시 영역 내 침입자의 위치를 검출하는 위치 감지부(300)와 카메라(100)의 피사체 자동추적 알고리즘을 조합하여 단수 혹은 다수의 침입자를 능동적으로 감시할 수 있다.

피사체 자동 추적 알고리즘은 침입자가 단수인 경우와 복수인 경우에 침입자를 추적하는 알고리즘으로서, 침입자가 복수인 경우에 우선 추적 순위를 결정할 수 있다.

감시 영역 내에 침입자가 없을 경우 카메라(100)는 초기 지정된 영역을 설정된 패턴 등에 따라 이동 감시하거나, 정지 상태를 유지할 수 있다. 이때, 감시 영역 내에 침입자가 감지된 경우에 카메라(100)는 평시 감시를 중단하고, 검출된 침입자가 단수인 경우에 침입자의 위치 정보를 기준으로 카메라(100)는 침입자를 촬영하여 추적 감시를 실시한다.

한편, 감시 영역 내에 검출된 열원이 복수인 경우에 카메라(100)를 사용하여 영상을 획득하고 이미지 프로세싱(적응 임계치 알고리즘, 블록매칭 알고리즘 등)을 통하여 침입자의 행동 패턴을 분석한다. 이후, 초기 설정된 우선순위에 따라 감시 순위를 결정하고 최우선 감시 대상을 추적 감시한다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 침입자 중, 카메라(100)의 촬영 방향으로부터 가장 가까운 침입자부터 촬영할 수 있다.

한편, 적외선 어레이 소자(310)는 복수의 적외선 센서 소자를 포함하는데, 적외선 센서 소자들이 서로 이웃하도록 배열된다. 침입자가 감지되는 경우에 적외선이 입사되는 해당 위치의 적외선 센서 소자는 가장 높은 출력을 가지며 그 주위에 있는 소자는 해당 위치의 적외선 센서 소자, 즉 중심 소자보다는 낮은 출력을 갖는다. 중심 소자와 주변 소자의 출력 비율은 열원(침입자)의 크기를 의미하므로 출력 비율에 따라 침입자 종류를 판단하고, 추적 여부를 결정할 수 있다.

또한, 침입자의 이동 속도를 이용하여 정상 이동 또는 이상 이동을 판단할 수 있고, 침입자가 감지된 후 출구가 아닌 위치에서 사라지는 경우에 비정상 동작이라고 판단할 수 있으며, 항상 감지되는 열원은 고정 열원(전등, 히터 등)으로 판단하고 학습하는 등, 다양한 방법과 패턴으로 추적할 수 있다.

한편, 볼록 렌즈만을 사용하는 경우에 측면에서 들어오는 적외선은 입사각이 예각이므로, 같은 양의 적외선 에너지에 대하여 중앙 부분의 적외선 센서 소자보다 가장자리의 적외선 센서 소자가 낮은 출력을 갖게 된다. 따라서, 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 조합함으로써 감지 범위를 더욱 넓도록 하고 적외선 소자로 들어오는 입사각이 90도가 되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 적외선 어레이 센서(310)는 복수의 적외선 센서 소자가 배열된 패키지 형태이며, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위치 감지부는, 복수의 적외선 센서 소자가 배열되는 모듈식 센서, 또는 단순 배열되는 복수의 적외선 센서 소자를 포함할 수 있다.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 사시도, 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추적 감시 카메라의 저면도로서, 전방 적외선 어레이 센서의 일부가 벤딩되어, 적외선 감지면이 촬영 렌즈의 사각 방향인 전방 측방향으로 향할 수 있다. 따라서, 도 5의 화살표 방향의 적외선을 감지할 수 있고, 이에 따라 카메라가 회전하여 침입자를 촬영할 수 있다.

종래의 CCTV 카메라는 촬영 각도가 일정하게 고정되어 제한된 방향의 상황만을 촬영할 수 있으므로, 감시에 대한 사각 지대가 발생하는 문제점이 있다. 이와 같은 사각 지대를 없애기 위하여 여러 방향을 향하여 다수의 카메라를 설치할 수 있으나, 이 경우에 설치비 및 유지 보수 비용이 증가하는 단점이 있다. 또한, 사각 지대를 없애기 위하여 카메라를 회전시킬 수 있으나, 이 경우에도 카메라의 회전이 기 설정에 따라 정해진 패턴대로 수동적으로 회전할 뿐이고, 침입자가 카메라의 회전 방향을 피해 침입할 수 있는 치명적인 문제점이 있다.

하지만, 본 발명에 따른 위치 추적 감시 카메라는, 침입자의 위치에 무관하게 침입자를 추적하여 감시할 수 있으므로 사각 지대가 없고, 한 대의 카메라(100)로 전 방향을 감시할 수 있으므로 설치 및 유지 보수 비용이 저렴하다. 또한, 하나의 어레이 센서를 이용하여 사방을 감시할 수 있으므로, 설치 및 유지 보수 비용이 저렴한 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 카메라 110: 렌즈
200: 방향 전환부 300: 위치 감지부
310: 적외선 어레이 센서 320: 볼록 렌즈
400: 전방 적외선 어레이 센서

Claims (5)

1. 이미지를 촬영하기 위한 촬영 렌즈를 가지는 카메라;
   상기 카메라의 일측에 결합되어 상기 카메라를 지지하고, 상기 촬영 렌즈가 향하는 방향을 변경할 수 있도록, 상기 카메라를 회전시키는 방향 전환부; 및
   상기 카메라의 일측에 결합되어, 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 위치 감지부
   를 포함하고,
   상기 위치 감지부의 감지 신호에 따라, 상기 방향 전환부는, 상기 카메라가 상기 침입자를 촬영할 수 있도록 상기 카메라를 회전시키는 것을 특징으로 하고,
   상기 위치 감지부는,
   상기 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 센서; 및
   상기 센서의 전면에 결합되어, 감지 범위를 넓히기 위한 렌즈;를 포함하고,
   상기 센서는 상기 침입자로부터 발산하는 적외선을 감지하는 적외선 어레이 센서이고,
   상기 렌즈는 상기 적외선 어레이 센서로 입사되는 적외선의 입사각이 상기 적외선 어레이 센서에 수직 방향인 위치 추적 감시 카메라.
   
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 위치 감지부는,
   상기 침입자가 위치하는 방향을 감지하는 센서
   를 포함하고,
   상기 센서의 센싱 면은 상기 촬영 렌즈의 사각 지대를 향하여 감지하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 감시 카메라.
   
   
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈는, 볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 위치 추적 감시 카메라.

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