KR20070018485A - 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템및 그 제어방법 - Google Patents

적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 구성은 적외선 영상을 촬영하여 영상 처리 제어부에 전송하는 적외선 카메라부와, 적외선 카메라로부터 전송된 적외선 영상을 인식처리하여 화재발생여부와 침입자 유무여부를 판단하여 경보부와 통신부, 액추에이터부의 기능을 제어하는 영상 처리 제어부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 화재 발생 또는 침입자를 검출하였을 경우 경고음을 내보내는 경고부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 상황 발생 시 미리 설정된 방재 센터를 호출하고 검출 정보를 전송하는 통신부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 상황 발생 시 각종 화재 진압 장치 및 보안 장치를 작동시키는 액추에이터부로 이루어지며, 적외선 카메라와 자동화된 제어 장치에 의해 화재나 침입자 인체의 특성적 열을 감지하고 경고하는 기능을 이용함으로써 인력, 조명, 시간대의 부담없이 중앙 센터의 소수 인원에 의해 운영이 가능하고, 카메라 설치 요소에 따라 광역의 지역을 감시하고 대응할 수 있는 이점을 가진다.
적외선 카메라, 영상 처리 제어부, 액추에이터

Description

적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템 및 그 제어방법{A fire and trespasser alert system by using infrared rays camera}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작흐름을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 : 적외선 카메라부 20 : 영상 처리 제어부
30 : 경고부 40 : 통신부
50 : 액추에이터부
본 발명은 화재 발생 및 침입자 경고 시스템에 관한 것으로, 특히 야간 화재 발생 시 또는 침입자 발생 시 적외선 카메라 영상으로 감지하고 판별 기준 데이터와 비교하여 해당 정보를 방범 방재 센터에 전송함으로써 화재 사고와 보안사고를 감시하고 경고 대응할 수 있도록 한 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래에는 화재 발생 또는 침입자를 감시하기 위해서는 사람이 직접 육안이나 가시선카메라로 촬영된 영상을 지속적으로 보면서 감시하게 되어 있어서 넓은 지역을 대상으로 할 때 많은 인력을 필요로 하고, 즉각적인 대응도 어려워 효율도 떨어지게 되며, 특히, 야간에는 사람 시력의 한계 때문에 감시가 어려운 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인력의 육안 감시 없이 적외선 카메라와 화상 인지 시스템을 사용해 넓은 범위에서 야간시 화재와 침입자의 감시를 수행하고, 이상 상황 발생 시 방재 센터에 정보를 전송하여 신속하게 대응 조치할 수 있도록 한 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 적외선 영상을 촬영하여 영상 처리 제어부에 전송하는 적외선 카메라부와, 적외선 카메라로부터 전송된 적외선 영상을 인식처리하여 화재발생여부와 침입자 유무여부를 판단하여 경보부와 통신부, 액추에이터부의 기능을 제어하는 영상 처리 제어부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 화재 발생 또는 침입자를 검출하였을 경우 경고음을 내보내는 경고부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 상황 발생 시 미리 설정된 방재 센터를 호출하고 검출 정보를 전송하는 통신부와, 상기 영상 처리 제어부의 제어에 따라 상황 발생 시 각종 화재 진압 장치 및 보안 장치를 작동시키는 액추에이터부로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어방법은 시스템을 초기화하고 진단하여 시스템의 이상 유무를 판단하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 만약 시스템이 이상 없으면 감시 지역을 적외선 영상으로 촬영하여 영상 처리 제어부로 전송하는 제 2단계와, 상기 영상 처리 제어부가 적외선 영상을 비교 분석하여 발열체 감지여부를 판단하는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 발열체가 감지된 것으로 판단되면 발열체를 트래킹 하면서 발열체의 각종 상태를 분석하여 침입자 발생 또는 화재 발생 여부를 판단하는 제 4단계와, 상기 제 4단계에서 침입자 발생 또는 화재 발생 상황으로 판단되면 그 인식 정보를 방재 센터로 전송하여 즉각적 대응을 조치하는 제 5단계와, 자체 경보 기능을 수행하고 해당 액추에이터를 작동시켜 초기 대응을 수행하는 제 6단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작흐름을 나타낸 순서도로서, 본 발명은 구성은 적외선 영상을 촬영하여 영상 처리 제어부(20)에 전송하는 적외선 카메라부(10)와, 적외선 카메라부(10)로부터 전송된 적외선 영상을 인식처리하여 화재발생여부와 침입자 유무여부를 판단하여 경보부(30)와 통신부(40), 액추에이터부(50)의 기능을 제어하는 영상 처리 제어부(20)와, 상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 화재 발생 또는 침입자를 검출하였을 경우 경고음을 내보내는 경보부(30)와, 상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상황 발생 시 미리 설정된 방재 센터를 호출하고 검출 정보를 전송하는 통신부(40)와, 상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상황 발생 시 각종 화재 진압 장치 및 보안 장치를 작동시키는 액추에이터부(50)로 이루어진다.
상기 적외선 카메라부(10)는 감시 지역 내의 화염 또는 인체로부터 발산되는 적외선을 감지하여 이에 상응하는 적외선 촬영 영상신호를 발현시키고, 상기 적외선 촬영 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 영상 처리 제어부(20)로 출력시키는 기능을 담당한다.
또한, 상기 적외선 카메라부(10)에는 바람직하게 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 적외선 카메라의 포커싱, 트래킹 등의 동작을 제어할 수 있는 카메라 구동부(도시안됨)가 더욱 포함되어 구성된 것이다.
상기 영상 처리 제어부(20)는 상기 적외선 카메라부(10)로부터 입력된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 이용하여 적외선 촬영 영상신호로 복원시킨 후, 상기 적외선 촬영 영상신호를 비교 분석하여 평상시의 주변 환경과는 다른 발열체 및 고온체의 감지 여부를 판단하고, 필요에 따라 상기 각 경보부(30), 액추에이터부(50), 통신부(40)를 제어하여 소방 및 보안을 위한 초기 대응 조치를 취할 수 있도록 구성되었다.
이 때, 상기 영상 처리 제어부(20) 내에는 적외선 촬영 영상신호와 비교하여 화재 발생여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 영상 온도 데이터, 침입자 발생여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 인체에서 나오는 영상 열온도 데이터, 면적 데이터, 감시 지역 내의 상황 발생 지역의 정확한 위치를 판단할 수 있도록 하기 위한 맵 데이터가 저장된 기억부(도시안됨)를 더욱 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템의 동작과정을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 시스템이 ON 되어 초기화 된 후(S201) start up 진단을 수행하게 되며(S202), 이 후에도 주기적으로 시스템 진단을 수행하게 되는데(S207), 이 때 시스템 진단 시 이상여부를 판단하여(S203) 만약 시스템의 이상고장이 검출되면 고장 기록을 수행하고 외부의 방재 센터에 고장 내용을 전송하여 정비가 이루어지도록 알리게 된다.(S204)
상기 단계(S203)에서 만약 시스템의 이상고장이 검출되지 않으면 상기 적외선 카메라부(10)가 감시 지역에 대한 적외선 영상을 촬영하여 그 신호를 상기 영상 처리 제어부(20)로 출력하게 되는데, 특히, 감시 지역 내의 화염 또는 인체로부터 발산되는 적외선을 감지하여 이에 상응하는 적외선 촬영 영상신호를 발현시키고, 상기 적외선 촬영 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 영상 처리 제어부(20)로 출력하는 것이다.(S205)
이어 상기 영상 처리 제어부(20)에서는 상기 적외선 카메라부(10)로터 입력 된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 이용하여 적외선 촬영 영상신호로 복원시킨 후, 상기 적외선 촬영 영상신호를 비교 분석하여 평상시의 주변 환경과는 다른 발열체의 감지 여부를 판단하게 되고(S206), 그 판단 결과 만약 발열체가 감지되지 않으면 상기 단계(S207)로 이동해 시스템 진단부터 다시 수행하게 되는 것이다.
상기 단계(S206)에서 만약 발열체가 감지된 것으로 판단되면 상기 영상 처리 제어부(20)가 상기 적외선 카메라부(10)의 카메라 구동부를 제어하여 감지된 발열체를 트래킹(tracking) 하면서(S208) 기지의 영상 인식 알고리즘에 의해 발열체의 넓이를 감지하고, 데이터를 추출하여 온도를 분석하며, 발열체의 확대 여부와 이동 여부 분석 등을 수행함으로써 발열체의 각종 상태를 분석하여 데이터화하게 된다.(S209)
이 때, 상기 영상 처리 제어부(20)에서는 상기 발열체의 상태 분석 데이터와 기억부 내에 기저장된 기준데이터들을 비교 분석함으로써 침입자 발생(S210) 또는 화재 발생 여부를 판단하게 되는 것으로(S211), 상기 단계(S210)에서 만약 발열체가 이동하면서 사람의 온도 조건 레벨에 부합하면 침입자가 발생한 것으로 판단하게 되어 다음 단계(S211)로 이동하게 되며, 상기 단계(S211)에서 만약 발열체가 확대되면서 온도가 일정 조건 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하게 되어 다음 단계(S213)로 이동함으로써 해당 상황에 대한 대응을 하게 되는 것이다.
상기 각 단계(S211)(S213)에서는 상기 영상 처리 제어부(20)가 통신부(40)를 통해 방재 센터로 침입자 인식 정보 또는 화재 인식 정보를 전송하여 즉각적 대응 을 조치하게 된다. 이 때, 상기 정보 중에는 인식된 침입자 또는 화재 발생 지역의 위치 데이터도 함께 포함되는 것이다.
또한, 상기 영상 처리 제어부(20)가 상황 발생과 동시에 경보부(30)를 제어하여 자체 경보 기능을 수행함으로써 주변에서 상황을 인지할 수 있도록 해주며, 액추에어터부를 제어하여 자동으로 필요에 따라 소화전, 방화셔터, 조명 및 각종 보안장치 등을 작동시켜 초기 대응을 수행하게 된다.
한편, 상기와 같이 침입자 및 화재 발생 상황을 포함한 모든 상황 발생 시 상황의 원인 분석에 필요한 발생 당시 자료가 전송되어 방재 센터에 저장되며(S214), 각 상황 종료 후에는 모두 상기 단계(S207)로 돌아가 시스템의 주기적 진단부터 다시 상기 과정을 반복하여 수행하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 적외선 카메라와 자동화된 제어 장치에 의해 화재나 침입자 인체의 특성적 열을 감지하고 경고하는 기능을 이용함으로써 인력, 조명, 시간대의 부담없이 중앙 센터의 소수 인원에 의해 운영이 가능하고, 카메라 설치 요소에 따라 광역의 지역을 감시하고 대응할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (5)

  1. 적외선 영상을 촬영하여 영상 처리 제어부(20)에 전송하는 적외선 카메라부(10)와,
    상기 적외선 카메라부(10)로부터 전송된 적외선 영상을 인식처리하여 화재발생여부와 침입자 유무여부를 판단하여 경보부(30)와 통신부(40), 액추에이터부(50)의 기능을 제어하는 영상 처리 제어부(20)와,
    상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 화재 발생 또는 침입자를 검출하였을 경우 경고음을 내보내는 경보부(30)와,
    상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상황 발생 시 미리 설정된 방재 센터를 호출하고 검출 정보를 전송하는 통신부(40)와,
    상기 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상황 발생 시 각종 화재 진압 장치 및 보안 장치를 작동시키는 액추에이터부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적외선 카메라부(10)는 감시 지역 내의 화염 또는 인체로부터 발산되는 적외선을 감지하여 이에 상응하는 적외선 촬영 영상신호를 발현시키고, 상기 적외선 촬영 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 영상 처리 제어부(20)로 출력시키는 기능을 담당하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라를 이용한 야간 화 재 및 침입자 경고 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 적외선 카메라부(10)에는 바람직하게 영상 처리 제어부(20)의 제어에 따라 적외선 카메라의 포커싱, 트래킹 등의 동작을 제어할 수 있는 카메라 구동부가 더욱 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 처리 제어부(20) 내에는 적외선 촬영 영상신호와 비교하여 화재 발생여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 영상 온도 데이터, 침입자 발생여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 인체에서 나오는 영상 열온도 데이터, 면적 데이터, 감시 지역 내의 상황 발생 지역의 정확한 위치를 판단할 수 있도록 하기 위한 맵 데이터가 저장된 기억부가 더욱 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템.
  5. 시스템을 초기화하고 진단하여 시스템의 이상유무를 판단하는 제 1단계와,
    상기 제 1단계에서 만약 시스템이 이상없으면 감시 지역을 적외선 영상으로 촬영하여 영상 처리 제어부(20)로 전송하는 제 2단계와,
    상기 영상 처리 제어부(20)가 적외선 영상을 비교 분석하여 발열체 감지여부 를 판단하는 제 3단계와,
    상기 제 3단계에서 발열체가 감지된 것으로 판단되면 발열체를 트래킹 하면서 발열체의 각종 상태를 분석하여 침입자 발생 또는 화재 발생 여부를 판단하는 제 4단계와,
    상기 제 4단계에서 침입자 발생 또는 화재 발생 상황으로 판단되면 그 인식 정보를 방재 센터로 전송하여 즉각적 대응을 조치하는 제 5단계와,
    자체 경보 기능을 수행하고 해당 액추에이터를 작동시켜 초기 대응을 수행하는 제 6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템의 제어방법.
KR1020050073225A 2005-08-10 2005-08-10 적외선 카메라를 이용한 야간 화재 및 침입자 경고 시스템및 그 제어방법 KR20070018485A (ko)

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