KR101738514B1 - 어안 열상 카메라를 채용한 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어안 열상 카메라를 채용한 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 열상 카메라를 채용하는 감시 시스템은, 어안 렌즈를 이용하여 감시 대상 영역의 열상을 촬영하는 어안 열상 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하는 광학식 카메라를 포함하는 카메라 유닛; 및 하나 이상의 신호선을 통해 상기 카메라 유닛에 접속되는 원격 감시 장치 로서, 상기 어안 열상 카메라로부터 획득되는 열상으로부터 열 변화 위치 정보를 추출하고, 상기 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 위치 영상 구성부와, 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 출력 영상을 구성하는 출력 화면 구성부;를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 열상 카메라를 채용하는 감시 방법은, (a) 어안 열상 카메라에 의해 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하여 저장하는 단계; (b) 상기 열상 중 열 변화 위치의 정보를 추출하고, 광학식 카메라에 의해 상기 추출된 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계; 및 (c) 상기 열상과 상기 열 변화 위치 영상을 포맷팅하여 하나의 출력 영상을 구성하는 단계;를 포함한다.

Description

어안 열상 카메라를 채용한 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법 {MONITORING SYSTEM EMPLOYING FISH-EYE THERMAL IMAGING CAMERA AND MONITORING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 어안 열상 카메라를 채용한 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화각이 넓은 어안 렌즈를 이용한 어안 열상 카메라로 열상을 촬영하고, 팬/틸트되는 광학식 카메라 또는 고해상도 어안 광학식 카메라 감시 지역의 주야간 통합 감시를 실시함으로써, 감시 효율이 향상된 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법에 관한 것이다.

통상적인 폐쇄회로 텔레비전(CCTV) 등의 감시 시스템에 사용되는 카메라는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 채용하는데, 이와 같은 이미지 센서는 빛이 없는 곳에서 사용할 수 없고, 감시용으로는 적합하지 않다. 최근에는, 조도가 낮은 환경에서도 감시가 가능하도록 적외선 조명을 부착한 카메라가 사용되고 있다. 그러나, 적외선 조명은 간단한 적외선 감지장치, 예컨대, 휴대폰용 카메라에 의해서도 그 존재 사실이 쉽게 확인될 수 있기 때문에, 접근 또는 침입 의도를 가진 사람이 사각에 숨어있다가 카메라의 회전을 틈타 접근 또는 침입하는 방식으로 회피하는 경우에는 이를 감지하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 적외선 카메라는 안개가 짙은 날씨나 악천후에 감시 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 점에서, 조도가 낮은 환경에서 은밀한 감시 기능을 유지하기 위해서는 열상 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 열상 카메라는 각 물체로부터 방출되는 복사 에너지에 의해 물체와 그 물체의 주변 배경 간의 온도 차이를 검출하고 이를 전기 신호로 변환하여 영상화하는 카메라이다. 인체는 주변의 무생물과 온도 내지 복사에너지 차이가 크기 때문에, 열상 카메라는 인체를 주변환경으로부터 쉽게 구별해낼 수 있는 영상을 제공한다. 그러므로, 열상 카메라는 주간은 물론 야간에도 운용이 가능하여, 군에서 야간감시용이나 야간작전용으로 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 민간용 및 산업용으로도 응용이 확대되고 있다.

그러나, 이처럼 주야간 운용이 가능하다는 장점에도 불구하고, 열상 카메라에 의해 촬영된 열상에 의해서는 사람이나 그 밖의 생물의 윤곽이나 존재만을 확인할 수 있을 뿐, 대상의 구체적인 정보를 식별할 수가 없고, 분위기 내지 주변 상황을 인식하는 것이 곤란하다는 단점이 있다. 이에 따라, 열상 카메라에 팬/틸트 기능을 부여하여 원격 감시용으로 사용하는 경우에는, 열상이 어느 위치를 촬영한 것인지를 식별하는 것이 불가능해진다. 따라서, 감시용으로 운용되는 열상 카메라는 열상에 의해 위치 식별이 어렵고, 주변 상황이나 정보를 촬영 영상에서 파악하기 어렵다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 촬영대상지역의 전(全) 방향을 감시하도록 화각을 넓힌 어안 열상 카메라와, 팬/틸트 되면서 주변 환경을 관찰하는 광학식 카메라가 상호 연동하여 화재 발생 및 침입자의 침입을 감시함으로써, 감시 효율을 향상시킬 수 있는 주야간 통합 감시 장치 및 그 감시 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 열상 카메라를 채용하는 감시 시스템은, 어안 렌즈를 이용하여 감시 대상 영역의 열상을 촬영하는 어안 열상 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하는 광학식 카메라를 포함하는 카메라 유닛; 및 하나 이상의 신호선을 통해 상기 카메라 유닛에 접속되는 원격 감시 장치로서, 상기 어안 열상 카메라로부터 획득되는 열상으로부터 열 변화 위치 정보를 추출하고, 상기 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 위치 영상 구성부와, 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 출력 영상을 구성하는 출력 화면 구성부;를 포함하는 원격 감시 장치;를 포함한다.

또한, 상기 원격 감시 장치는 상기 열 변화 위치 영상 중 열 변화가 발생된 위치를 나타내는 포인터의 위치를 결정하는 위치 결정부를 더 구비하고, 상기 위치 결정부에서 결정되는 포인터가 상기 위치 영상 구성부에 부가되고, 상기 출력 화면 구성부는 상기 포인터가 부가된 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성할 수 있다.

또한, 상기 어안 열상 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전 방향(全方向)의 열상을 촬영하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 광학식 카메라는 PTZ 카메라이고, 상기 PTZ 카메라는 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비하고, 상기 원격 감시 장치는 상기 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 결정하여 상기 PTZ 카메라를 제어하는 카메라 제어부를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 열 변화 위치 영상은 상기 PTZ 카메라가 상기 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치를 촬영하여 획득될 수 있다.

또한, 상기 광학식 카메라는 고해상도 어안 카메라이고, 상기 열 변화 위치 영상은 상기 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 상기 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 획득될 수 있다.

또한, 상기 고해상도 어안 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전방향(全方向)의 광학식 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 어안 열상 카메라는, 상기 어안 열상 카메라로부터 획득되는 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 원격 감시 장치는, 적어도 2 이상의 온도 구간을 포함하는 온도 등급표를 구비하고, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체의 온도에 따라 상기 열 변화 물체를 상기 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류하는 온도 등급 분류부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 구간은 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분될 수 있다.

또한, 상기 열 변화 위치 정보는 상기 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보이고, 상기 출력 화면 구성부는 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 각각의 열 변화 물체마다 구분하여 표시부에 출력할 수 있다.

또한, 상기 열 변화 위치 정보는 상기 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보이고, 상기 출력 화면 구성부는 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체 중 최고 온도 및 최저 온도가 감지된 물체에 대한 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 표시부에 구분하여 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 열상 카메라를 채용하는 감시 시 방법은, (a) 어안 열상 카메라에 의해 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하여 저장하는 단계; (b) 상기 열상 중 열 변화 위치의 정보를 추출하고, 광학식 카메라에 의해 상기 추출된 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계; 및 (c) 상기 열상과 상기 열 변화 위치 영상을 포맷팅하여 하나의 출력 영상을 구성하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 광학식 카메라는 PTZ 카메라이고, 상기 (b) 단계는, 추출된 열 변화 위치를 상기 광학식 카메라로 촬영하여 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계에서는, 상기 PTZ 카메라에 구비되어 상기 PTZ 카메라의 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구동하여 상기 열 변화 위치 영상을 획득할 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계 이전에, 상기 광학식 카메라의 상기 팬/틸트 구동부를 초기화하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는 상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열 변화 위치 영상이 촬영되는 위치를 나타내는 포인터를 부가하는 단계;를 포함하고, 상기 포인터가 부가된 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성할 수 있다.

또한, 상기 어안 열상 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전 방향(全方向)의 열상을 촬영하도록 구성되될 수 있다.

또한, 상기 광학식 카메라는 고해상도 어안 카메라이고, 상기 (b) 단계는, 상기 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 상기 추출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 고해상도 어안 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전방향(全方向)의 광학식 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계 이전에, 상기 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체를 해당 열 변화 물체의 온도에 따라 적어도 2 이상의 온도 구간을 포함하는 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 구간은 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분될 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 각각의 열 변화 물체마다 구분하여 표시부에 출력할 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체 중 최고 온도 및 최저 온도가 감지된 물체에 대한 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 표시부에 구분하여 출력할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주야간 통합 감시 장치에 따르면, 360도 전 방향의 열상을 촬영할 수 있는 어안 열상 카메라와, 팬/틸트 구동되는 광학식 카메라를 상호 연동하여, 넓은 영역의 열상에서 감지된 열 변화 지역을 광학식 카메라로 촬영함으로써 화재 또는 침입자 침입 상황이 발생되는 원인과 진행상황을 인지할 수 있어 감시 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 주야간 통합 감시 장치에 따르면, 어안 열상 카메라가 한 쌍의 어안렌즈체로 구성되어 360도의 시야각으로 열상을 촬영함으로써 감시되는 영역에서 열 변화 감지 위치를 즉각적으로 확인하도록 고정된 상태로 설치할 수 있어, 여타의 팬/틸트 장치 없이도 열 변화되는 위치를 확인할 수 있어 감시효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 감시 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛 중, 어안 열상 카메라를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다.
도 6은 도 5의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 도 6의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 유닛의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다.
도 11은 도 10의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 12는 도 11의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다.
도 14는 도 13의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 15는 도 14의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

도 1은 본 발명에 의한 감시 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 감시 시스템은 감시 대상 영역에 설치되는 카메라 유닛(10)과, 상기 카메라 유닛(10)과 하나 이상의 신호선을 통해 접속되는 원격 감시 장치(60)를 구비한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛 중, 어안 열상 카메라를 나타내는 단면도이다. 카메라 유닛(10)은, 일측에 가시광선 영역으로 렌즈를 통해서 광학적 영상을 촬영하는 광학식 카메라(20)와, 어안 렌즈가 설치되어 화각을 180도로 확장한 열상 촬영용 어안 열상 카메라(30)를 구비한다.

광학식 카메라(20)는 모터를 이용하여 전기전 회전(PAN), 수직 방향 기울기(Tilt), 줌(Zoom) 조정이 가능하도록 일체화된 PTZ 카메라를 채용할 수 있다. PTZ 카메라는 후술하는 패닝 모터 드라이버(28)의 구동에 의해 수평 방향으로 회전되고, 틸팅 모터 드라이버(42)의 구동에 의해 수직 방향으로 회전된다. PTZ 카메라를 이용한 열 변화 위치 영상의 획득 메커니즘에 대해서는 후술한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 광학식 카메라(20)로서, 고해상도 어안 카메라를 채용할 수 있다. 이때, 고해상도 어안 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 감시 대상 영역의 전방향(全方向)의 광학식 영상을 촬영하도록 구성되는 것이 바람직하다. 고해상도 어안 카메라를 이용한 열 변화 위치 영상의 획득 메커니즘에 대해서는 후술한다.

어안 열상 카메라(30)는 감시 대상 영역 내에 있는 피사체들로부터 방출되는 복사 에너지 차이를 검출하고, 피사체들간의 온도 차이를 감지하여 전기적 신호로 변환함으로써, 복사 에너지에 의하여 피사체들을 시각화하기 위한 어안 렌즈를 통한 열상 신호를 출력한다. 여기서, 어안 열상 카메라(30)는 어안 렌즈가 구비된 모든 열상 카메라를 포함할 수 있고, 하나 또는 복수개의 어안 렌즈를 설치하여 화각을 넓힐 수 있다.

어안 열상 카메라(30)는 한쌍의 어안렌즈체가 서로 마주보는 방향으로 설치되어 180도의 화각 범위를 360도로 확장시킬 수 있다. 이와 같은 어안 열상 카메라(30)는, 카메라 하우징(31), 제1 어안렌즈체(32), 제1 이미지센서(33), 제2 어안렌즈체(34), 및 제2 이미지센서(35)를 포함한다.

카메라 하우징(31)은 광학식 카메라(20)의 일측에 배치되고, 양측에 통공이 구비되어, 서로 반대되는 양측을 각각 촬영하는 촬영 수단을 수용한다.

제1 어안렌즈체(32)는 방위각과 고도각이 180도 범위의 화각을 갖는 볼록 렌즈로서, 카메라 하우징(31)의 일측에 수용된다. 제1 어안렌즈체(32)는 카메라 하우징을 중심으로 서로 대칭을 이루는 방향 중 어느 한쪽의 방향을 제1 방향으로 정의할 때, 제1 방향의 넓은 범위를 감시하도록 구성된다. 제1 어안렌즈체(32)는 카메라 하우징(31)의 제1 방향으로부터 후술하는 제1 이미지센서(33)로 투영되는 화상을 촬영하며, 제1 방향의 전 방위의 화상을 촬영하는 것이 가능하다.

제1 이미지센서(33)는 제1 어안렌즈체(32)를 통해 제1 방향의 화상을 촬영하고, 촬영된 화상을 이미지로 저장하며, 이를 전기적 신호로 변경하여 후술하는 제어부(130)로 전송하도록 설치된다.

제2 어안렌즈체(34)는 방위각과 고도각이 180도 범위의 화각을 갖는 볼록 렌즈로서, 카메라 하우징의 타측에 수용된다. 제2 어안렌즈체(34)는 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향의 넓은 범위를 감시하도록 구성된다. 제2 어안렌즈체(35)는 카메라 하우징(31)의 제2 방향으로부터 후술하는 제2 이미지센서(35)에 투영되는 화상을 촬영하며, 제2 방향의 전 방위의 화상을 촬영하는 것이 가능하다.

제2 이미지센서(35)는 제2 어안렌즈체(34)를 통해 제2 방향의 화상을 촬영하고, 촬영된 화상을 이미지로 저장하며, 이를 전기적 신호로 변경하여 제어부(56)로 전송하도록 설치된다.

여기서, 제1 어안렌즈체(32)와 제2 어안렌즈체(34)는 서로 대칭되는 제1 및 제2 방향에서 각각 180도의 화각으로 피사체를 촬영함으로써 전체적으로 방위각과 고도각이 360도가 되는 전방향 촬영이 가능하다. 즉, 본 발명의 어안 열상 카메라(30)는 서로 대칭되는 양쪽 방향에 고도각과 방위각이 180도 범위를 갖는 어안렌즈체(32, 34)를 구비함으로써, 360도의 전 방향으로 촬영 범위를 확대시킬 수 있다. 이에 따라, 어안 열상 카메라(30)는 카메라부(20)에서 열 변화를 감지하여 촬영을 실시할 때 주변 지역을 전방향으로 촬영하여 열 변화된 위치의 주변을 지속적으로 감시할 수 있어 효율적 감시가 가능하다.

한편, 어안 열상 카메라(30)는, 어안 열상 카메라로부터 획득되는 열상 내에서 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛의 블록도이다. 카메라 유닛(10)은 광학식 카메라(20), 어안 열상 카메라(30), 아날로그/디지털 변환기(50, 52), 멀티플렉서(54), 제어부(56), 및 인터페이스 포트(58)를 구비한다.

광학식 카메라(20)에 있어서, 카메라 렌즈(22)는 빛을 집광하고, 이미지 센서(24)는 집광된 빛을 전기적 신호로 변환한다. 광학식 카메라(20)에 의해 출력되는 광학식 영상은 프레임 레이트가 초당 30 프레임 또는 25 프레임의 통상적인 동영상일 수 있다.

먼저, 광학식 카메라(20)가 PTZ 카메라인 경우, 열상 중 감지된 적어도 하나의 열 변화 위치로 PTZ 카메라가 회전 이동하고 열 변화 위치를 촬영함으로써 열 변화 위치 영상을 획득한다. PTZ 카메라패닝 모터 드라이버(28)의 구동에 의해 수평 방향으로 회전되고, 틸팅 모터 드라이버(42)의 구동에 의해 수직 방향으로 회전된다. 패닝 모터 드라이버(28)는 제어부(56)로부터의 제어신호에 응답하여 패닝 모터(40)를 구동하고, 이에 따라 패닝 모터(40)는 PTZ 카메라(20)를 수평 방향으로 회전시킨다. 틸팅 모터드라이버(42)는 제어부(56)로부터의 제어신호에 응답하여 틸팅 모터(44)를 구동하고, 이에 따라 틸팅 모터(44)는 PTZ 카메라(20)을 수직 방향으로 회전시킨다. 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)는 회전량을 정밀하게 제어할 수 있는 스텝핑 모터에 의해 구현되는 것이 바람직하다.

한편, 광학식 카메라가 고해상도 어안 카메라인 경우, 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 후술하는 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 열 변화 위치 영상을 획득한다.

제1 아날로그/디지털 변환기(50)는 광학식 카메라(20)로부터의 광학식 영상 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 제2 아날로그/디지털 변환기(52)는 어안 열상 카메라(30)로부터의 어안 열상 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 멀티플렉서(54)는 디지털화된 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 멀티플렉싱해서 하나의 비트열로 결합하여, 영상신호선, 예컨대, 동축케이블을 통해 원격 감시 장치(60)로 전송한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 멀티플렉서(54)는 주간에는 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 모두 원격감시 장치(60)로 전송하지만, 야간에는 열상 신호만을 선택하여 원격 감시 장치(60)로 전송한다. 여기서, 광학식 영상 신호는 주기적 또는 비주기적인 정지 영상일 수도 있다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서, 멀티플렉서(54)가 주야에 관계없이 광학식 영상 신호 및 열상 신호를 모두 원격 감시 장치(60)로 전송할 수도 있다.

제어부(56)는 멀티플렉서(54)의 신호 선택 및 전송을 제어한다. 또한, 제어부(56)는 인터페이스 포트(58)를 통하여 원격 감시 장치(60)로부터 제어신호를 받아들이고, 제어신호에 응답하여 패닝 모터 드라이버(28) 및 틸팅모터 드라이버(42)를 제어한다. 원격 감시 장치(60)로부터의 제어신호 수신채널은 예컨대 RS-232C 또는 RS-485 표준에 적합하게 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 원격 감시 장치(60)는 영상 분리부(62), 영상 저장부(64), 입력부(66), 카메라 제어부(68), 인터페이스 포트(70), 위치 결정부(72), 위치 영상 구성부(74), 출력 화면 구성부(76) 및 표시부(78)를 구비한다.

영상 분리부(62)는 카메라 유닛(10)으로부터 수신된 신호에서 광학식 영상 신호와 어안 열상 신호를 분리하고, 영상 저장부(64)는 분리된 광학식 영상 신호와 어안 열상 신호를 저장한다. 특히, 영상 저장부(64)는 어안 열상 신호를 저장하여 어안 열상 중 열 변화 위치를 검출하며, 이때, 영상 저장부(64)는 어안 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 위치를 검지할 수 있다.

입력부(66)는 키보드, 마우스 및/또는 조이스틱을 포함하며, 사용자가 시스템을 조작하고 제어명령을 입력할 수 있게 해주며, 특히, PTZ 카메라를 채용한 경우에, 카메라 제어부(68)에 팬/틸트 명령을 인가할 수 있게 해준다. 카메라 제어부(68)는 입력부(66)로부터의 제어명령에 응답해서 인터페이스 포트(70)를 통하여 카메라 유닛(10)에 팬/틸트 구동을 제어하기 위한 카메라 제어신호를 송신한다. 여기서 팬/틸트 구동은 프로그램에 의하여 일정한 패턴으로, 또는 영상 내에서의 피사체 또는 피사체 움직임 검출 결과에 따라 자동적으로 이루어질 수도 있다. 수동 또는 자동으로 카메라 제어신호를 생성하는 과정에서, 카메라 제어부(68)는 PTZ 카메라의 팬/틸트 조정량을 추정한다.

위치 결정부(72)는 카메라 제어부(68)로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 광학식 카메라(20)가 향하는 방향을 결정한다. 원격 감시 장치(60)의 비휘발성 메모리(미도시됨)에는 카메라 방향과 포인터 위치 간의 대응관계를 나타내는 룩업테이블이 저장되어 있다. 위치 결정부(72)는 룩업테이블을 참조하여 카메라 방향에 따른 포인터 위치 정보를 출력한다.

위치 영상 구성부(74)는 영상 저장부(64)에 저장된 어안 열상 중 열 변화 위치에 관한 정보를 추출하고, 위치 결정부(72)에 의해 결정된 포인터 위치 정보에 따라 열 변화 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 된다.

출력 화면 구성부(76)는 포인터가 부가된 열 변화 위치 영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하여, 표시부(78)를 통해 출력한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 감지 유닛이 감지한 적어도 하나 이상의 열 변화 물체를 소정의 온도 구간에 따라 분류하고, 해당 열 변화 물체의 열 변화 영상, 좌표 정보 및 온도 구간에 대한 정보를 표시부(78)에 각각 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.

먼저, 원격 감시 장치(60)에는 적어도 2 이상의 온도 구간을 갖는 온도 등급표를 구비한 온도 등급 분류부를 포함할 수 있다. 예컨대, 15℃ 초과 25℃ 이하, 25℃ 초과 35℃ 이하,…, 65℃ 초과 75℃ 이하, 75℃ 초과 등의 구간으로 구분될 수 있다(실시예 1). 또는, 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간, 기준 온도 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분될 수도 있다. 예컨대, 35℃ 이하, 35℃, 35℃ 이상으로 구분될 수 있다(실시예 2). 또한, 온도 등급 분류부는 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체의 온도를 기준으로, 각 열 변화 물체를 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류한다. 예컨대, 특정 열 변화 물체의 감지 온도가 70℃인 경우, 해당 물체는 65℃ 초과 75℃ 이하의 구간으로 분류되거나(실시예 1의 경우), 또는 35℃ 이상의 구간으로 분류된다(실시예 2의 경우).

이후, 어안 열상에서 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 위치의 물체(열 변화 물체)는 각각 전술한 바와 같은 온도 등급에 따라 분류되고, 각각의 열 변화 물체는 그 온도 구간과 위치 좌표가 열 변화 위치 영상과 함께 표시부(78)에 출력 영상과 별도의 영역에서 구분되어 표시될 수 있다. 즉, 원격 감시 장치의 출력 화면 구성부(76)는 어안 열상과 열 변화 위치 영상을 포맷팅하여 나타낸 출력 영상과 함께, 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체마다, 그에 매칭되는 온도 등급에 대한 정보와, 해당 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보를 표시부에 디스플레이되도록 할 수 있다. 예컨대, 표시부(78)가 복수의 화면으로 분할되고, 표시부의 상측에는 출력 영상이, 표시부의 하측에는 복수의 열 변화 물체 각각의 영상, 좌표 정보, 온도 정보가 디스플레이될 수 있다. 또는, 출력 화면 구성부(76)는 출력 영상과 함께, 온도 감지 유닛에 의해 감지된 열 변화 물체 중 최고 온도 또는 최저 온도가 감지된 물체에 대한 온도에 대한 정보와, 해당 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보를 표시부(78)에 디스플레이되도록 할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 열상에 나타난 복수의 열 변화 물체 각각에 대한 등급화된 온도 정보와 좌표 정보를 표시부를 통해 인지할 수 있어, 직관적인 감시가 가능한 효과를 제공한다.

도 6은 도 5의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 7은 도 6의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하여 감시 시스템(10)에 있어서의 야간 감시 과정을 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 어안 열상 카메라에 의해 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하여 저장하는 단계를 수행한다. 즉, 카메라 유닛(10)은 주간에 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하여, 원격 감시 장치(60)의 표시부(78)에 광학식 영상 및 열상이 표시될 수 있게 해준다(도 5 참조). 이 과정에서, 원격 감시 장치(60)의 영상 저장부(64)는 광학식 영상 및 어안 열상 중에서 적어도 어안 열상을 획득하여 저장한다(제80단계). 여기서 어안 열상 카메라(30)에 의해 촬영된 어안 열상(도 7의 100)은 원형으로 되어 있다.

다음, 상기 열상 중 열 변화 위치의 정보를 추출한다. 위치 영상 구성부(74)는 영상 저장부(64)에 저장된 어안 열상(100)을 독출하고, 어안 열상(100)으로부터 열 변화가 발생되는 위치 정보를 추출한다.

다음, 광학식 카메라에 의해 상기 추출된 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계가 수행된다. 이하에서는 광학식 카메라가 PTZ 카메라인 경우를 중심으로 본 발명의 감시 방법에 대하여 설명한다.

광학식 카메라가 PTZ 카메라인 경우, 아래의 제82단계 내지 제96단계의 감시 프로세스가 수행된다. 감시 과정에서, 원격 감시 장치(60)의 카메라 제어부(68)는 주기적 또는 비주기적으로 PTZ 카메라(20)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)를 초기화하기 위한 제어신호를 카메라 유닛(10)에 송신한다(제82단계). 이에 따라, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 위치가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되고(제84단계), 이에 따라 PTZ 카메라(20)는 열 변화 위치의 광학식 영상을 획득한다. 이때, 카메라 제어부(68)는 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 PTZ 카메라(20)의 팬/틸트 조정량을 추정하고, 위치 결정부(72)는 팬/틸트 조정량을 토대로 PTZ 카메라(20)의 촬영 방향을 결정한다(제86단계). 위치 결정부(72)는 메모리의 룩업테이블을 참조하여 PTZ 카메라(20)의 촬영 방향에 맵핑된 포인터 위치를 결정한다(제88단계). 이때, 포인터는 위치 영상 내에서 열 변화가 발생된 위치를 나타내는 표식이다. 한편, 어안 열상에서 감지된 열 변화 위치가 복수인 경우, PTZ 카메라(20)가 복수의 열 변화 위치에 대한 광학 영상을 획득하는 다중 추적 방식이 구현될 수도 있다. 예컨대, 하나의 어안 열상 내에 감지된 열 변화 위치가 3개소이고, 각각의 열 변화 위치를 A, B, C라 할 때, 카메라 제어부(68)는 PTZ 카메라(20)가 각각의 열 변화 위치 A, B, C를 미리 정해진 순서 또는 임의의 순서로 타겟팅될 수 있도록, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)에 구동 명령을 송신한다. 이에 따라, 예컨대, 열 변화 위치 A에 대한 광학 영상을 획득하고, 이후, 열 변화 위치 B, 열 변화 위치 C에 대한 광학 영상을 획득하는 것이 가능하다.

위치 정보에 따라 PTZ 카메라가 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)에 의해 구동되고, PTZ 카메라는 열 변화가 감지된 위치의 영상인 열 변화 위치 영상(102)을 획득한다.

한편, 광학식 카메라(20)가 고해상도 어안 카메라인 경우, 열상 중 열 변화 위치의 정보를 추출하고, 광학식 카메라에 의해 상기 추출된 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계는, 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 열 변화 위치 영상을 획득한다. 즉, 광학식 영상 중, 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 지정하고, 이를 확대함으로써, 열 변화가 감지된 영역의 열 변화 영상을 적어도 하나 이상 획득한다. 이때, 광학식 카메라는 고해상도 카메라이기 때문에, 일부분을 확대하더라도 이미지의 깨짐 없이 선명한 영상을 얻을 수 있다.

일 실시예에 있어서, 열 변화 위치 영상(102)은 어안 열상(100)에서 열 변화가 발생된 영역을 선택하여 추출한 후에 위치 영상 구성부(74)에서 열 변화된 위치의 광학식 영상(106)을 추출하고, 위치 결정부(72)로부터의 포인터 위치 정보를 나타내는 열 변화된 위치에 포인터(104)를 부가한다(제90단계).

제92단계에서, 출력 화면 구성부(76)는 포인터(104)가 부가된 열 변화 위치 영상(106)과 열상(100)을 하나의 영상으로 포맷팅해서 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이되게 한다(제92단계, 제94단계). 이 경우, 전술한 바와 같이, 표시부(78)가 복수의 화면으로 분할되고, 각 분할 화면에 복수의 열 변화 물체 각각의 영상, 좌표 정보, 온도 정보가 배치되도록 표시부를 구성할 수 있다.

한편, 출력 영상을 디스플레이하는 단계 이전에, 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체를 해당 열 변화 물체의 온도에 따라 적어도 2 이상의 온도 구간을 포함하는 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 출력 영상에 열 변화 물체의 온도 구간에 대한 정보를 디스플레이하기 위한 단계이다. 그리고, 상기 온도 구간은 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분될 수도 있다.

열 변화 물체의 온도에 따라 온도 구간이 매칭된 이후, 출력 영상을 디스플레이하는 단계는, 출력 영상과 함께, 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 각각의 열 변화 물체마다 구분하여 표시부에 출력할 수 있다. 또한, 해당 단계에서는, 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체 중 최고 온도 및 최저 온도가 감지된 물체에 대한 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 표시부에 구분하여 출력하는 것도 가능하다.

이어서, PTZ 카메라를 채용한 실시예의 경우, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제96단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제86단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.

이와 같이, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에 있어서는 원격 감시 장치(60)의 카메라 제어부(68)가 팬/틸트 조정량을 결정하여 카메라 유닛(10)을 제어하거나, 카메라 유닛(10)에 대한 구동 제어정보를 토대로 팬/틸트 조정량을 추정한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 카메라 유닛(10)이 팬/틸트 조정량 정보를 원격 제어 장치(60)에 제공할 수도 있다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 유닛의 블록도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 실시예를 나타낸 블록도이다. 도 8 및 도 9의 실시예에 있어서, 카메라 유닛(10)의 제어부(56a)는 패닝 모터 드라이버(38) 틸팅 모터 드라이버(42)에 대한 제어신호 발생시 팬/틸트 조정량을 추정하고, 이 추정량 정보를 원격 제어 장치(60)에 송신한다.

여기서, 카메라 유닛(10)의 제어부(56a)는 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 실제 회전량을 검출하여 팬/틸트 조정량을 결정할 수도 있다. 원격 제어 장치(60)의 위치 결정부(72a)는 제어부(68a)가 아닌 카메라 유닛(10)으로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 포인터 위치를 결정하게 된다. 도 8 및 도 9에 도시된 시스템의 다른 특징은 도 4 및 도 5에 도시된 시스템과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 위치 영상 구성부(174)는 영상 저장부(64)에 저장된 위치 영상을 독출하고, 위치 결정부(72)로부터의 포인터 위치 정보에 따라 열 변화 위치를 나타내는 포인터를 부가하게 된다. 출력 화면 구성부(76)는 포인터가 부가된 열 변화 위치 영상과 열상을 포맷팅하여 출력영상을 구성하고, 표시부(78)는 출력영상을 출력한다. 도 10에 도시된 원격 감시 장치의 다른 특징은 도 4에 도시된 장치의 특징과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 11은 도 10의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 12는 도 11의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다. 도 11 및 도 12를 참조하여, 도 9의 원격 감시 장치에 따른 감시 과정을 설명한다. 카메라 유닛(10)이 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하면, 원격 감시 장치(60)의 위치 영상 구성부(174)는 어안 열상(200)으로부터 열 변화가 발생되는 위치 정보를 추출한다. 위치 정보에 따라 광학식 카메라(20), 즉, PTZ 카메라가 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)에 의해 구동되어 열 변화가 감지된 위치의 영상인 열 변화 위치 영상(202)을 획득한다. (제180단계).

이와 같은 상태에서 주기적 또는 비주기적으로 광학식 카메라(20; PTZ 카메라)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있도록 한다(제182단계). 이어서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되면서, 광학식 카메라(20)를 통해 열 변화 위치 영상이 획득된다(제184단계). 이때, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 광학식 카메라(20; PTZ 카메라)의 팬/틸트 조정량이 추정되고, 팬/틸트 조정량을 토대로 광학식 카메라(20)의 촬영방향이 결정된다(제186단계). 이어서, 광학식 카메라(20)의 촬영방향에 상응한 포인터 위치가 결정된다(제188단계).

제190단계에서, 포인터 부가부(176)는 영상 저장부(64)에 저장된 열 변화 위치 영상(202)를 독출하고, 열 변화 위치 영상(202) 내에서 포인터 위치 정보가 나타내는 위치에 포인터(204)를 부가한다. 그 다음, 출력 화면 구성부(76)는 포인터(204)가 부가된 열 변화 위치 영상(206)과 열상(210)을 하나의 영상으로 포맷팅하여 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이되게 한다(제192단계, 제194단계). 이어서, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제196단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제186단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 감시 장치의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 영상 저장부(64)는 영상 분리부(62)에 의해 분리된 광학식 영상 신호와 열상 신호 중에서 적어도 어안 열상 신호를 저장한다. 위치 결정부(272)는 카메라 제어부(68)로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 이를 토대로 광학식 카메라(20)가 향하는 방향을 결정한다. 원격 감시 장치(50)의 비휘발성 메모리(미도시됨)에는 카메라 방향과 열상 위치간의 대응관계를 나타내는 룩업테이블이 저장되어 있다. 위치 결정부(272)는 룩업테이블을 참조하여 카메라 방향에 따른 광학식 영상 위치를 결정하고, 광학식 영상 위치에 따라 열 변화 위치 영상의 크기/위치 정보를 출력한다.

위치 영상 구성부(274)는 영상 저장부(64)에 저장된 어안 열상을 독출하고, 위치 결정부(272)로부터의 크기/위치 정보에 따라 어안 열상으로부터 열 변화 위치를 추출하여 열 변화의 광학식 영상을 획득한다. 출력 화면 구성부(76)는 추출된 열 변화 위치 영상과 열상을 포맷팅해서 출력영상을 구성하여, 표시부(78)를 통해 출력한다. 도 13에 도시된 원격 감시 장치의 다른 특징은 도 4에 도시된 장치의 특징과 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 14는 도 13의 원격 감시 장치를 구비하는 감시 시스템에서의 감시 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 15는 도 14의 감시 과정에 있어서의 영상 처리 과정을 보여주는 도면이다. 도 14 및 도 15를 참조하여, 도 13의 원격 감시 장치에 따른 감시 과정을 설명한다.

카메라 유닛(10)이 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상 및 어안 열상을 획득해서 원격 감시 장치(60)에 전송하면, 원격 감시 장치(60)의 영상 저장부(64)는 광학식 영상과 열상 중에서 적어도 어안 열상을 저장한다(제280단계).

이와 같은 상태에서 주기적 또는 비주기적으로 광학식 카메라(20)의 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)가 초기화되어, 이후에 초기화가 다시 이루어질 때까지 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44) 구동에 따른 팬/틸트 조정량이 정확히 예측될 수 있도록 한다(제282단계). 이어서, 패닝 모터(40) 및/또는 틸팅 모터(44)가 프로그램에 의하여 자동으로 또는 입력부(66)로부터의 명령에 따라 구동되면서, 광학식 카메라(20)를 통해 열 변화 위치 영상이 획득된다(제284단계). 이때, 패닝 모터(40) 및 틸팅 모터(44)의 구동량으로부터 광학식 카메라(20)의 팬/틸트 조정량이 추정되고, 팬/틸트 조정량을 토대로 광학식 카메라(20)의 촬영방향이 결정된다(제286단계). 이어서, 광학식 카메라(20)의 촬영방향에 상응한 열 변화 위치 영상 위치/크기가 결정된다(제288단계).

제290단계에서, 위치 영상 구성부(274)는 영상 저장부(64)에 저장된 어안 열상을 독출하고, 위치 결정부(272)로부터의 크기/위치(302) 정보에 따라 어안 열상으로부터 열 변화 위치 정보를 추출하고, 위치 정보에 따른 위치의 광학식 영상을 열 변화 위치 영상(304)으로 획득한다. 그 다음, 출력 화면 구성부(76)는 열 변화 위치 영상(304)과 어안 열상(310)을 하나의 영상으로 포맷팅하여 출력영상을 구성함으로써, 표시부(78)에 출력영상이 디스플레이되게 한다(제292단계, 제294단계).

이어서, 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는지가 모니터링되며(제296단계), 패닝 모터(40) 또는 틸팅 모터(44)가 추가적으로 구동되는 경우, 프로세스는 제286단계로 이행하여 촬영방향 추정 및 포인터 위치 변경 과정이 다시 수행된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.

예컨대, 도 10 및 도 13에 도시된 실시예와 관련하여, 이상에서는 원격 감시 장치에서 팬/틸트 조정량을 추정하여 열 변화 위치 영상을 생성하거나 수정하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 도 8의 실시예와 마찬가지로 팬/틸트 조정량 정보가 카메라 유닛(10)으로부터 원격 제어 장치에 공급될 수도 있다.

한편, 첨부된 도면과 이상의 설명에서는 카메라 장치의 다양한 형태상 변경을 예시하였지만, 예시된 실시예들에서의 특징은 첨부된 특허청구범위의 기술사상의 범위 내에서 서로 교차하여 적용될 수 있다.

다른 한편으로, 이상의 설명에서는 주간 광학식 영상을 저장하기 위한 영상저장부(64)가 원격 제어 장치(60)에 마련되는 실시예에 대하여 설명하였지만, 이러한 저장장치가 카메라 유닛(10)에 마련될 수도 있다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 카메라 유닛 20: 어안 열상 카메라
30: 광학식 카메라 32, 34; 어안 렌즈체
60: 원격 감시 장치 64: 영상 저장부
68: 카메라 제어부 72: 위치 결정부
74: 위치 영상 구성부 76: 출력 화면 구성부

Claims (24)

1. 어안 렌즈를 이용하여 감시 대상 영역의 열상을 촬영하는 어안 열상 카메라와, 상기 감시 대상 영역에 대한 광학식 영상을 획득하는 광학식 카메라를 포함하는 카메라 유닛; 및
   하나 이상의 신호선을 통해 상기 카메라 유닛에 접속되는 원격 감시 장치로서, 상기 어안 열상 카메라로부터 획득되는 열상으로부터 열 변화 위치 정보를 추출하고, 상기 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 위치 영상 구성부와, 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 출력 영상을 구성하는 출력 화면 구성부;를 포함하는 원격 감시 장치;
   를 포함하고,
   상기 어안 열상 카메라는 획득되는 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛을 포함하고, 상기 열 변화 위치 정보는 상기 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보이며,
   상기 원격 감시 장치는 적어도 2 이상의 온도 구간을 포함하는 온도 등급표를 구비하고, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체의 온도에 따라 상기 열 변화 물체를 상기 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류하는 온도 등급 분류부를 더 포함하고,
   상기 출력 화면 구성부는 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 각각의 열 변화 물체마다 구분하여 표시부에 상기 출력 영상과는 별도의 영역에 출력하는 것인, 감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원격 감시 장치는 상기 열 변화 위치 영상 중 열 변화가 발생된 위치를 나타내는 포인터의 위치를 결정하는 위치 결정부를 더 구비하고,
   상기 위치 결정부에서 결정되는 포인터가 상기 위치 영상 구성부에 부가되고, 상기 출력 화면 구성부는 상기 포인터가 부가된 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성하는 것인, 감시 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 어안 열상 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전 방향(全方向)의 열상을 촬영하도록 구성되는, 감시 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 광학식 카메라는 PTZ 카메라이고,
   상기 PTZ 카메라는 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구비하고,
   상기 원격 감시 장치는 상기 팬/틸트 구동부의 팬/틸트 조정량을 결정하여 상기 PTZ 카메라를 제어하는 카메라 제어부를 더 구비하는, 감시 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 열 변화 위치 영상은 상기 PTZ 카메라가 상기 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치를 촬영하여 획득되는 것인, 감시 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 광학식 카메라는 고해상도 어안 카메라이고,
   상기 열 변화 위치 영상은 상기 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 상기 위치 영상 구성부에 의해 검출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 획득되는 것인, 감시 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고해상도 어안 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전방향(全方向)의 광학식 영상을 촬영하도록 구성되는 것인, 감시 시스템.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 온도 구간은 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분되는 것인, 감시 시스템.
11. 삭제
12. 제10항에 있어서,
    상기 열 변화 위치 정보는 상기 열 변화 물체의 좌표에 대한 정보이고,
    상기 출력 화면 구성부는 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체 중 최고 온도 및 최저 온도가 감지된 물체에 대한 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 표시부에 구분하여 출력하는 것인, 감시 시스템.
13. (a) 어안 열상 카메라에 의해 감시 대상 영역에 대한 열상을 획득하여 저장하는 단계;
    (b) 상기 열상 중 열 변화 위치의 정보를 추출하고, 광학식 카메라에 의해 상기 추출된 열 변화 위치에 대한 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계; 및
    (c) 상기 열상과 상기 열 변화 위치 영상을 포맷팅하여 하나의 출력 영상을 구성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 (c) 단계 이전에,
    상기 열상 중 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 유닛에 의해 감지되는 열 변화 물체를 해당 열 변화 물체의 온도에 따라 적어도 2 이상의 온도 구간을 포함하는 온도 등급표의 해당 온도 구간에 매칭하여 분류하는 단계를 포함하며,
    상기 (c) 단계는, 상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체의 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 각각의 열 변화 물체마다 구분하여 표시부에 상기 출력 영상과는 별도의 영역에 출력하는 것인, 감시 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 광학식 카메라는 PTZ 카메라이고,
    상기 (b) 단계는, 추출된 열 변화 위치를 상기 광학식 카메라로 촬영하여 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계인, 감시 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는, 카메라 제어부로부터 팬/틸트 조정량을 받아들이고, 상기 PTZ 카메라에 구비되어 상기 PTZ 카메라의 촬영 방향을 조정하기 위한 팬/틸트 구동부를 구동하여 상기 열 변화 위치 영상을 획득하는 것인, 감시 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이전에, 상기 광학식 카메라의 상기 팬/틸트 구동부를 초기화하는 단계;
    를 더 포함하는, 감시 방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 팬/틸트 조정량을 토대로 상기 열 변화 위치 영상이 촬영되는 위치를 나타내는 포인터를 부가하는 단계;를 포함하고,
    상기 포인터가 부가된 상기 열 변화 위치 영상과 상기 열상을 포맷팅하여 상기 출력영상을 구성하는 것인, 감시 방법.
18. 제13항에 있어서,
    상기 어안 열상 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전 방향(全方向)의 열상을 촬영하도록 구성되는, 감시 방법.
19. 제13항에 있어서,
    상기 광학식 카메라는 고해상도 어안 카메라이고,
    상기 (b) 단계는, 상기 고해상도 어안 카메라에 의해 촬영된 광학식 영상 중 상기 추출된 열 변화 위치에 대응하는 영역의 영상을 추출하여 열 변화 위치 영상을 획득하는 단계인, 감시 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 고해상도 어안 카메라는 서로 다른 방향으로 촬영되는 한 쌍의 어안 렌즈체로 구성되어, 상기 감시 대상 영역의 전방향(全方向)의 광학식 영상을 촬영하도록 구성되는 것인, 감시 방법.
21. 삭제
22. 제13항에 있어서,
    상기 온도 구간은 미리 설정된 기준 온도를 기준으로, 기준 온도 이상 구간 및 기준 온도 이하 구간으로 구분되는 것인, 감시 방법.
23. 삭제
24. 제13항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 출력 영상과 함께, 상기 온도 감지 유닛에 의해 감지된 적어도 하나 이상의 열 변화 물체 중 최고 온도 및 최저 온도가 감지된 물체에 대한 열 변화 위치 영상, 온도 구간 및 좌표 정보를 표시부에 구분하여 출력하는 것인, 감시 방법.

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