(57)【要約】【課題】本発明は、赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節するネットワークカメラ及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明のネットワークカメラは、少なくとも１つの赤外線ＬＥＤモジュールを含む照明部と、外部から入力された映像を色信号に変換し、変換された色信号を用いて照度を測定するイメージセンサー部、及びイメージセンサー部から受信した照度情報に基づいて照明部の明るさを調節する制御部を含む。【選択図】図３
2013041282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＬＥＤモジュールを含む照明部と、
外部から入力された映像を色信号に変換し、前記変換された色信号を用いて照度を測定するイメージセンサー部と、
前記イメージセンサー部から受信した照度情報に基づいて前記照明部の明るさを調節する制御部と、
を含むことを特徴とする、ネットワークカメラ。
【請求項２】
前記イメージセンサー部は、
前記入力された映像を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号とに分離した後、ＲＧＢマトリックスを用いてＹ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号を色信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された色信号にＲＧＢヒストグラム分析を遂行して照度を測定する照度測定部と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のネットワークカメラ。
【請求項３】
前記撮像素子は、ＣＣＤセンサーまたはＣＭＯＳセンサーを含むことを特徴とする、請求項２に記載のネットワークカメラ。
【請求項４】
前記照度測定部は、予め決まった時間周期で照度を測定することを特徴とする、請求項２に記載のネットワークカメラ。
【請求項５】
前記照度測定部は、前記色信号の輝度成分を抽出して照度を測定することを特徴とする、請求項２に記載のネットワークカメラ。
【請求項６】
前記照度測定部は、１つの映像フレーム単位または予め決まった個数の映像フレーム単位で照度を測定することを特徴とする、請求項２に記載のネットワークカメラ。
【請求項７】
前記制御部は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を通じて前記照明部の明るさを制御することを特徴とする、請求項１に記載のネットワークカメラ。
【請求項８】
前記制御部は、照度変化に従う照明の明るさレベルをルックアップテーブル形態に貯蔵することを特徴とする、請求項１に記載のネットワークカメラ。
【請求項９】
外部から入力された映像を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号とに分離するステップと、
前記分離されたＹ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号をＲＧＢマトリックスを通じて色信号に変換するステップと、
前記変換された色信号にＲＧＢヒストグラム分析を遂行して照度を測定するステップと、
前記測定された照度情報に基づいて照明部の明るさを自動調節するステップと、
を含むことを特徴とする、ネットワークカメラの照明制御方法。
【請求項１０】
前記照度測定ステップは、予め決まった時間周期に照度を測定することを特徴とする、請求項９に記載のネットワークカメラの照明制御方法。
【請求項１１】
前記照度測定ステップは、前記色信号の輝度成分を抽出して照度を測定することを特徴とする、請求項９に記載のネットワークカメラの照明制御方法。
【請求項１２】
前記照度測定ステップは、１つの映像フレーム単位または予め決まった個数の映像フレーム単位に照度を測定することを特徴とする、請求項９に記載のネットワークカメラの照明制御方法。
【請求項１３】
前記明るさ調節ステップは、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を通じて前記照明部の明るさを制御することを特徴とする、請求項９に記載のネットワークカメラの照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線ＬＥＤ照明を有するネットワークカメラに関し、特にイメージセンサーを用いて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節するネットワークカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、保安市場は続けて膨脹しており、特に夜間監視に対する重要性が増大している。夜間番号板認識、夜間防犯、夜間道路防犯など、適用分野も続けて拡大されている。言い換えると、光のない夜間にも映像を監視、貯蔵、及び再生して、映像の被写体を正確に確認しなければならない必要性が増大している。
【０００３】
これによって、最近のネットワークカメラは夜間映像を識別するために赤外線ＬＥＤ照明を用いる。即ち、全く光のない状況でも赤外線ＬＥＤ照明を使用したカメラで被写体を区別可能になる。
【０００４】
図１は、従来のネットワークカメラを示す。図１に示すように、ネットワークカメラは、制御部、イメージセンサー、照度センサー、及び照明部を含み、照明部は複数の赤外線ＬＥＤ（INFRARED LIGHT EMITTING DIODE；以下、‘ＩＲ ＬＥＤ’と称する）を含む。
【０００５】
ネットワークカメラは照度センサーを用いて照明部を制御するようになる。即ち、照度センサーはカメラレンズを通じて入力される光量を測定して複数のＩＲ ＬＥＤｓを調節するようになる。仮に、昼間から夜間に移動しながら周辺が暗くなる場合、ネットワークカメラの照度センサーは周辺の明るさをセンシングして、照明部の明るさを自動に調節するようになる。この際、照度センサーにはフォトダイオードなどが使用できる。
【０００６】
ところが、照度センサーをネットワークカメラに適用する場合、回路での実現が複雑になり、部品のコストが増加する問題点が発生する。また、照度センサーがネットワークカメラの内部で占める体積によって、ネットワークカメラの設計上の問題を引き起こすことがある。したがって、このような問題を解決するための方案が切実に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節するネットワークカメラ及びその制御方法を提供する。
【０００８】
また、本発明はイメージセンサーを用いて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを調節するネットワークカメラ及びその制御方法を提供する。
【０００９】
本発明で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されない更に他の技術的課題は以下の記載から提案される実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも１つの赤外線ＬＥＤモジュールを含む照明部、レンズ部を通じて入力された映像をＲ／Ｇ／Ｂ信号に変換し、変換されたＲ／Ｇ／Ｂ信号を用いて照度を測定するイメージセンサー部、及びイメージセンサー部から受信した照度情報に基づいて照明部の明るさを調節する制御部を含むネットワークカメラを提供する。
【００１１】
また、本発明はレンズ部を通じて入力された映像を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号とに分離するステップ、分離されたＹ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号をＲＧＢマトリックスを通じてＲ／Ｇ／Ｂ信号に変換するステップ、変換されたＲ／Ｇ／Ｂ信号にＲＧＢヒストグラム分析を遂行して照度を測定するステップ、及び測定された照度情報に基づいて照明部の明るさを調節するステップを含むネットワークカメラの照明制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態に従うネットワークカメラは別途の照度センサーを要求せず、イメージセンサーを通じて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節することができる。したがって、照度センサーの使用による製品コストの上昇及び内部設計上の問題を解決することができる。
【００１３】
一方、その他の多様な効果は後述する本発明の実施形態に従う詳細な説明で直接的または暗示的に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のネットワークカメラの構成図である。
【図２】本発明の実施形態に従う映像監視システムを概略的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態に従うネットワークカメラの構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態に従うイメージセンサー部の構成図である。
【図５】本発明の実施形態に従う赤外線ＬＥＤ照明の明るさ制御方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な実施形態を有することができるところ、特定実施形態を図面に例示し、詳細に説明する。
【００１６】
しかしながら、これは本発明を特定の実施形態に対して限定するものではなく、本発明の事象及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むことと理解されるべきである。
【００１７】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素の説明に使用できるが、構成要素は用語により限定されてはならない。用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第１構成要素は第２構成要素として命名されることができ、類似するように、第２構成要素も第１構成要素として命名されることができる。及び／またはという用語は、複数の関連した記載項目の組合または複数の関連した記載項目のうちのある項目を含む。
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。本発明を説明するに当たって、全体的な理解を容易にするために、図面上の同一な構成要素に対しては同一な参照符号を使用し、同一な構成要素に対して重複した説明は省略する。
【００１９】
本発明は、イメージセンサーを用いて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節するネットワークカメラを提供する。
【００２０】
以下、本発明の実施形態に対して添付した図面を参照して説明する。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に従う映像監視システムを概略的に示す。
【００２２】
図２を参照すると、映像監視システム２００は、複数個のネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍ、有／無線ネットワーク２２０、及び管制室端末機２３０を含む。
【００２３】
ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍは映像をメガピクセル（mega pixel）撮影して映像データとして貯蔵し、貯蔵された映像データをアナログ映像信号またはディジタル映像信号に変換して出力する。このようなネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍは撮影された映像データを有／無線ネットワークを介してリアルタイムに管制室端末機２３０に提供する。
【００２４】
具体的に、ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍは、通信チャンネル（ＤＣＯＭ）を介して管制室端末機２３０と通信しながら、映像データチャンネル（ＤＩＭＡ）を介してライブビュー動映像データを管制室端末機２３０に伝達する。
【００２５】
勿論、複数個のネットワークカメラでない１つのネットワークカメラのみ管制室端末機２３０と通信することもでき、１つのネットワークカメラまたは複数個のネットワークカメラが複数個の端末機と通信することもできる等、多様な変形が可能である。
【００２６】
また、ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍは、ブルートゥース（blue-tooth）またはジグビー（zigbee）基盤の通信ネットワークを構成して、相互間に近距離無線通信を遂行することができる。この際、ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍは、相互間に映像データをやり取りするものではなく、特定イベント信号を送受信することができる。
【００２７】
また、ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍの各々は、赤外線ＬＥＤ照明を具備しているので、夜間にも映像を撮影できるようになる。
【００２８】
管制室端末機２３０は、ネットワークカメラ２１０ａ，．２１０ｍから入力された映像を使用者または監督者にリアルタイムに提供する。すると、使用者または監督者はリアルタイムに提供される映像に基づいて監視活動を遂行するようになる。この際、使用者または監督者は必要によって特定カメラから入力される映像を拡大または縮小することもできる。
【００２９】
また、管制室端末機２３０はコンピュータと類似の形態を有する装置として図示されているが、これを制限するものではなく、ディスプレイ部を有する装置であれば、どんなものでも可能である。管制室端末機２３０は必要によって監視カメラからのライブビュー動映像を貯蔵することもできる。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態に従うネットワークカメラの構成を概略的に示す。
【００３１】
図３を参照すると、ネットワークカメラ３００は、映像撮影部３１０，３２０、Ａ／Ｄ変換部３３０、ディジタル信号処理部３４０、データ送受信部３５０、制御部３６０、及び照明部３７０を含む。以下の説明ではネットワークカメラ３００の動作において本発明の内容と関連のない部分に対しては省略する。
【００３２】
映像撮影部３１０，３２０は、被写体をメガピクセル（mega pixel）イメージとして撮影する。このような映像撮影部３１０，３２０は、ズームレンズを含んだレンズ部３１０と、レンズ部３１０を通過した入射光からイメージデータを生成するイメージセンサー部３２０を含む。
【００３３】
イメージセンサー部３２０は、レンズ部３１０を通じて入力された光からアナログデータを生成し、アナログ／ディジタル変換部３３０はイメージセンサー部３２０から出力されるアナログデータをディジタルデータに変換する。
【００３４】
勿論、イメージセンサー部３２０の特性によってアナログ／ディジタル変換部３３０を必要としない場合もある。仮に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーはアナログデータを生成する一方、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーはディジタルデータを生成するため、イメージセンサー部３２０にＣＭＯＳセンサーが使われる場合にはアナログ／ディジタル変換部３３０は省略できる。
【００３５】
イメージセンサー部３２０から出力された映像データは、メモリ（図示せず）を経てディジタル信号処理部３４０に入力されることができ、メモリ（図示せず）を経ないで直ちにディジタル信号処理部３４０に入力されることもできる。また、映像データは使用者の要求または仕様によって制御部３６０に入力されることもできる。ここで、メモリ（図示せず）はＲＯＭまたはＲＡＭなどを含む概念である。
【００３６】
ディジタル信号処理部３４０は、必要によって、ガンマ（gamma）補正、ホワイトバランス調整などのディジタル信号処理を行うことができる。ディジタル信号処理部３４０から出力された映像データは、メモリ（図示せず）に貯蔵されるか、またはデータ送受信部３５０に伝えられる。
【００３７】
データ送受信部３５０は有／無線ネットワークを介して管制室端末機にイメージデータを転送して、管制室端末機のディスプレイ部にイメージがディスプレイされるようにすることができる。ここで、イメージとは、リアルタイム動映像であるライブビュー動映像の一フレームイメージなどを意味することができる。
【００３８】
照明部３７０は、ネットワークカメラの夜間監視のための照明を提供する。特に、本実施形態で、照明部３７０は外部環境の明るさ変化によって照明の明るさを自動に調節するようになる。
【００３９】
照明部３７０は複数のＬＥＤ素子からなるＬＥＤモジュールであって、複数の赤外線ＬＥＤｓを含む。この際、照明部３７０のＬＥＤモジュールはネットワークカメラの用途及び形態によって互いに異なる形態に配列できる。
【００４０】
制御部３６０は、ネットワークカメラの全般的な動作を制御する。特に、本実施形態で、制御部３６０はイメージセンサー部３２０により測定された照度情報を用いて照明部３７０の明るさを自動調節するようになる。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態に従うイメージセンサー部の構成を示す。
【００４２】
図４を参照すると、イメージセンサー部３２０はＣＣＤ／ＣＭＯＳ部４１０及び照度測定部４２０を含む。
【００４３】
ＣＣＤ／ＣＭＯＳ部４１０はレンズ部３１０を通じて入射される被写体の光学像を撮像して、それに対応する映像信号を生成する撮像素子である。この際、撮像素子にはＣＣＤセンサーまたはＣＭＯＳセンサーが使用できる。
【００４４】
ＣＣＤセンサーは光学信号をアナログ映像信号に変換する一方、ＣＭＯＳは光学信号をディジタル映像信号に変換するという点で最も大きい差がある。したがって、撮像素子にＣＣＤセンサーが使われる場合、ネットワークカメラはイメージセンサー部３２０とディジタル信号処理部３３０との間にアナログ−ディジタル変換機（図示せず）をさらに含むようになる。以下、本実施形態では、撮像素子としてＣＭＯＳセンサーが使われることを例示して説明する。
【００４５】
ＣＣＤ／ＣＭＯＳ部４１０は、レンズ部３１０を通じて入力された映像を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号とに分離した後、ＲＧＢマトリックスを用いてＹ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号をＲ／Ｇ／Ｂ信号に変換する。この際、ＣＣＤ／ＣＭＯＳ部４１０は、ピクセル単位にＲ／Ｇ／Ｂ信号を出力するようになる。このようなＲ／Ｇ／Ｂ信号は、ディジタル信号処理部３３０及び照度測定部４２０に提供される。
【００４６】
照度測定部４２０は、入力されたＲ／Ｇ／Ｂ信号に基づいて周辺の明るさである照度を測定するようになる。この際、照度測定部４２０は入力された映像信号に基づいてＲＧＢヒストグラム分析を通じて照度を計算する。一方、照度測定部４２０は入力された映像信号の輝度成分のみを抽出して照度を計算することもできる。
【００４７】
照度測定部４２０は１つのフレーム単位または予め決まった個数のフレーム単位に照度を計算することができる。また、照度測定部４２０は予め決まった時間周期毎に照度を計算することができる。このような照度計算を通じて、ネットワークカメラは外部の明るさを正確に測定することができるようになる。
【００４８】
制御部３６０は照度測定部４２０から提供された照度情報を用いて照明部３７０の明るさを自動調節する。この際、制御部３６０は照度の変化に従う照明の明るさレベルをルックアップテーブル形態に予め貯蔵することができる。したがって、制御部３６０は、照度測定部４２０により測定された照度値に対応する明るさレベルによって照明部３７０を制御するようになる。
【００４９】
一方、本実施形態で、ルックアップテーブルは制御部３６０の内部に貯蔵されることを例示しているが、これを制限しない。即ち、ルックアップテーブルは制御部の内部でない別途のメモリ（図示せず）を通じて貯蔵されることもできる。
【００５０】
また、制御部３６０は周辺の照度変化によって互いに異なる電圧値または電流値を印加することによって、照明部３７０の明るさを自動に調節することができる。仮に、制御部３６０は照明部３７０のＬＥＤモジュールにパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）信号を印加して光の明るさを調節できるようになる。
【００５１】
また、制御部３６０は照明部３７０の内部に存在する複数のＬＥＤモジュールを個別的に制御することができる。この際、制御部３６０は複数のＬＥＤモジュールのオン／オフ動作制御を通じて照明部３６０の明るさを調節することができる。
【００５２】
前述したように、実施形態に従うネットワークカメラは別途の照度センサーを要求せず、既に存在するイメージセンサーを通じて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節することができる。
【００５３】
以下、ネットワークカメラの照明制御方法について詳細に説明する。
【００５４】
図５は、本発明の実施形態に従う赤外線ＬＥＤ照明の明るさ制御方法を示す。
【００５５】
図５を参照すると、ステップ５１０で、ネットワークカメラは監視領域に対する映像を撮影する。
【００５６】
ステップ５２０で、ネットワークカメラはレンズ部を通じて入射される被写体の光学像を撮像して、それに対応する映像信号を生成する。即ち、レンズ部を通じて入力された映像を輝度（Ｙ）信号と色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号とに分離した後、ＲＧＢマトリックスを用いてＹ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ信号をＲ／Ｇ／Ｂ信号に変換する。
【００５７】
ステップ５３０で、ネットワークカメラはＲ／Ｇ／Ｂ信号に基づいて照度を測定する。即ち、ネットワークカメラは入力された映像信号に基づいてＲＧＢヒストグラムを分析して照度を計算する。この際、ネットワークカメラは１つのフレーム単位または予め決まった個数のフレーム単位に照度を計算することができる。このような照度計算を通じて、ネットワークカメラは現在の周辺の明るさを測定できるようになる。
【００５８】
ステップ５４０で、ネットワークカメラは照度情報を用いて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動に調節する。この際、ネットワークカメラは照度の変化に従う照明の明るさレベルをルックアップテーブル形態に予め貯蔵することができる。したがって、ネットワークカメラは計算された照度値に対応する明るさレベルによって照明の明るさを制御するようになる。
【００５９】
前述したように、実施形態に従うネットワークカメラの照明制御方法は別途の照度センサーを要求せず、既に存在するイメージセンサーを用いて赤外線ＬＥＤ照明の明るさを自動調節することができる。
【００６０】
以上、本発明の具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から外れない限度内で多様な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されず、後述する特許請求範囲だけでなく、この特許請求範囲と均等物により定まるべきである。
【００６１】
本特許出願は、２０１１年８月１７日付で韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１１−００８１５１５号に対し、米国特許法１１９条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９）及び３６５条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§３６５）により優先権を主張し、この出願は本明細書に参照として併合される。
【図１】
2013041282.tif 000003
【図２】
2013041282.tif 000004
【図３】
2013041282.tif 000005
【図４】
2013041282.tif 000006
【図５】
2013041282.tif 000007