KR102248888B1 - Environment adaptive target monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표적 감시 장치 및 표적 감시 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주위 환경에 따라 동작 모드를 적응적으로 가변할 수 있는 표적 감시 장치 및 표적 감시 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a target monitoring device and a target monitoring method, and more particularly, to a target monitoring device and a target monitoring method capable of adaptively varying an operation mode according to the surrounding environment.
산악과 같은 야외에서 특정 표적에 대한 무인 감시를 목적으로 운용되는 영상 센서의 경우 획득되는 영상이 다양한 환경변화(예를 들어, 주/야, 온도 변화 등)에 영향을 받는다.In the case of an image sensor operated for the purpose of unmanned surveillance of a specific target outdoors such as a mountain, the acquired image is affected by various environmental changes (eg, day/night, temperature change, etc.).
광학(Electro Optical: EO) 영상의 경우 빛의 삼원색인 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE) 값을 통해 영상을 획득 및 표시하기 때문에 인간의 눈과 유사한 영상을 표현할 수 있다. 이는 사물이나 환경에 대한 식별이 용이하다는 이점이 있는 반면, 주, 야에 따른 빛의 세기 변화로 인하여 출력되는 영상의 품질에 차이가 발생하게 된다. 특히, 야간의 경우, 빛의 세기가 약하므로 표적의 인식이 어려울 수 있다.In the case of an optical (EO) image, an image similar to the human eye can be expressed because an image is acquired and displayed through the three primary colors of light: red, green, and blue. While this has the advantage of easy identification of objects or environments, a difference in the quality of an output image occurs due to a change in the intensity of light depending on the day and night. In particular, in the case of night time, since the intensity of light is weak, it may be difficult to recognize the target.
적외선(InfraRed: IR) 영상의 경우 사물에서 방출되는 열의 세기를 획득하여 영상을 표현하기 때문에 빛의 세기에 영향을 받지 않고 열원의 존재를 확인할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 열의 세기로 표현되는 영상은 표적에 대한 식별이 어려울 뿐만 아니라, 계절에 따른 온도 변화는 영상의 품질에 영향을 미치게 된다.In the case of InfraRed (IR) images, since the image is expressed by acquiring the intensity of heat emitted from an object, there is an advantage that the existence of a heat source can be confirmed without being affected by the intensity of light. However, in the image expressed by the intensity of heat, not only it is difficult to identify the target, but also the temperature change according to the season affects the quality of the image.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전자광학 카메라 및 적외선 카메라의 동작 모드를 주위 환경 변화에 적응적으로 가변함으로써, 표적을 정확하게 식별할 수 있는 표적 감시 장치 및 표적 감시 방법을 제공하는 데에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a target monitoring device and a target monitoring method capable of accurately identifying a target by adaptively varying the operation mode of an electro-optical camera and an infrared camera according to changes in the surrounding environment.
본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유출될 수 있다.The technical problem to be achieved by the embodiments of the present invention is not limited to the above technical problems, and other technical problems may be leaked from the following embodiments.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 장치는 표적을 포함하는 전자광학(Electro Optical: EO) 영상을 획득하는 전자광학 카메라, 표적을 포함하는 적외선(InfraRed: IR) 영상을 획득하는 적외선 카메라, 상기 적외선 카메라 및 상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하는 배터리 및 상기 전자광학 카메라로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함한다.A target monitoring device according to an embodiment of the present invention for solving the above technical problem is an electro-optical camera that acquires an Electro Optical (EO) image including a target, and an infrared (InfraRed: IR) image including a target. A control unit for controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the acquired infrared camera, a battery supplying power to the infrared camera and the electro-optical camera, and an electro-optical image obtained from the electro-optical camera. Includes.
또한, 상기 제어부는 상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어한다.In addition, the controller controls power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the average luminance of a plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image.
또한, 상기 제어부는 상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 연속적으로 전력을 공급한다.In addition, the controller continuously supplies power to the electro-optical camera and the infrared camera when the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image falls within a preset reference range.
또한, 상기 제어부는 상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 상기 적외선 카메라에 연속적으로 전력을 공급하고, 상기 전자광학 카메라에 주기적으로 전력을 공급한다.In addition, when the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image is less than the lower limit value of a preset reference range, the control unit continuously supplies power to the infrared camera and periodically supplies power to the electro-optical camera. Supply power.
또한, 상기 제어부는 상기 전자광학 카메라로부터 주기적으로 획득되는 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어한다.In addition, the controller controls power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on an electro-optical image periodically acquired from the electro-optical camera.
또한, 상기 제어부는 상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 차단하고, 상기 전자광학 카메라에 연속적으로 전력을 공급한다.In addition, when the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image is greater than an upper limit value of a preset reference range, the control unit cuts off the power supplied to the infrared camera and continuously transmits to the electro-optical camera. Supply power.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적 감시 방법은 전자광학 카메라를 통해, 표적을 포함하는 전자광학 영상을 획득하는 단계, 적외선 카메라를 통해, 표적을 포함하는 적외선 영상을 획득하는 단계 및 상기 전자광학 카메라로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 단계를 포함한다.A target monitoring method according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem includes obtaining an electro-optical image including a target through an electro-optical camera, and obtaining an infrared image including a target through an infrared camera. And controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the electro-optical image obtained from the electro-optical camera.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기록 매체는 상기의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있다.The recording medium according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem can be read by a computer recording a program for executing the above method on a computer.
본 발명의 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-described bar, and other technical problems can be inferred from the following examples.
본 발명의 일 실시예에 따른 표적 감시 장치 및 방법은 주위 환경 변화에 따라 전자광학 카메라 및 적외선 카메라의 동작 모드를 가변하므로, 보다 정확하게 표적을 식별할 수 있다.The apparatus and method for monitoring a target according to an exemplary embodiment of the present invention change the operation modes of the electro-optical camera and the infrared camera according to changes in the surrounding environment, so that the target can be more accurately identified.
또한, 표적 감시 장치 및 방법은 광량 변화뿐만 아니라 급격한 온도 변화에도 정확하게 표적을 식별할 수 있다는 이점이 있다.In addition, the target monitoring apparatus and method has the advantage of being able to accurately identify a target not only with a change in the amount of light but also with a sudden temperature change.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 장치의 내부 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 평균 휘도 계산 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동작 모드 가변 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동작 모드 가변 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is an internal block diagram of a target monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart for explaining a target monitoring method according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram for explaining the method of calculating the average luminance of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating a method of varying an operation mode according to the first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of varying an operation mode according to a second embodiment of the present invention.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments have selected general terms that are currently widely used as possible while considering functions in the present invention, but this may vary according to the intention or precedent of a technician working in the art, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "... unit" and "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 장치의 내부 블록도이다.1 is an internal block diagram of a target monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 장치(10)는 표적(target)을 포함하는 전자광학(Electro Optical: EO) 영상을 획득하는 전자광학 카메라(110), 표적을 포함하는 적외선(InfraRed: IR) 영상을 획득하는 적외선 카메라(120), 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에서 획득된 영상을 표시하는 표시부(130), 표적 감시 장치(10)의 내부 구성들에 전력을 공급하는 배터리(140), 표적 감시 장치(10)가 설치된 주위 온도를 감지하는 온도 센서(150) 및 표적 감시 장치(10)의 내부 구성들을 제어하는 제어부(160)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, a
전자광학 카메라(110)는 감지 영역 내의 근적외선 및/또는 가시광선 영역의 빛을 탐지하여 영상을 획득할 수 있다. 전자광학 카메라(110)는 획득된 영상을 전기 신호로 변환하여 제어부(160)에 전송할 수 있다. 제어부(160)는 표시부(130)를 제어하여 전자광학 영상을 출력할 수 있다.The electro-
전자광학 카메라(110)는 전자광학 센서를 의미할 수도 있다. 예를 들어, 전자광학 센서는 CCD(Charge Couple Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The electro-
전자광학 영상의 경우 빛의 삼원색인 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE) 값을 통해 영상을 획득 및 표시하기 때문에 인간의 눈과 유사한 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 관측자는 표적의 실제 영상을 실시간으로 관측할 수 있다.In the case of an electro-optical image, an image similar to the human eye can be displayed because an image is acquired and displayed through the three primary colors of light: red (RED), green (GREEN), and blue (BLUE). Thus, the observer can observe the actual image of the target in real time.
적외선 카메라(120)는 표적에서 방출되는 적외선을 탐지하여 영상을 획득할 수 있다. 적외선 카메라(120)는 획득된 영상을 전기 신호로 변환하여 제어부(160)에 전송할 수 있다. 제어부(160)는 표시부(130)를 제어하여 적외선 영상을 출력할 수 있다. 적외선 카메라(120)는 적외선 센서를 의미할 수도 있다.The
적외선 카메라(120)의 경우, 가시광선이 부족한 야간에도 표적을 탐지할 수 있다는 이점이 있으나, 열의 세기로 표현되는 영상은 표적에 대한 식별이 어렵다는 문제가 있다.In the case of the
표시부(130)는 제1 디스플레이부(131) 및 제2 디스플레이부(132)를 포함할 수 있다.The
제1 디스플레이부(131)는 제어부(160)의 제어에 의해 전자광학 영상을 출력할 수 있다. 제2 디스플레이부(132)는 제어부(160)의 제어에 의해 적외선 영상을 출력할 수 있다.The first display unit 131 may output an electro-optical image under the control of the
제1 디스플레이부(131) 및 제2 디스플레이부(132)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등으로 구현될 수 있다.The first display unit 131 and the second display unit 132 include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode (OLED). It can be implemented as such.
온도 센서(150)는 표적 감시 장치(10)가 설치된 주위 온도를 감지할 수 있다. 온도 센서(150)는 접촉식 또는 비접촉식 온도 센서일 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 써모커플(thermocouple), 서미스터(thermistor), IC 온도 센서 등으로 구현될 수 있다.The
배터리(140)는 표적 감시 장치(10)의 내부 구성들에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서 배터리(140)는 제어부(160)의 제어에 의하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120) 중 적어도 어느 하나에 전력을 공급할 수 있다.The
배터리(140) 충전 가능한 이차 전지일 수 있다. 본 발명의 표적 감시 장치(10)는 충전 가능한 배터리(140)를 구비하므로 전원 공급에 제한이 있는 지역에서도 표적 검출이 가능하다는 이점이 있다.The
제어부(160)는 전자광학 카메라(110)로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.The
제어부(160)는 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도를 계산하고, 계산된 평균 휘도에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.The
제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급할 수 있다.The
기준 범위는 획득된 전자광학 영상으로부터 표적이 식별가능한지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 다시 말해, 기준 범위는 전자광학 영상만으로 표적을 식별하는 경우, 오류 발생의 가능성이 있는지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위는 20 cd/m2 내지 50 cd/m2 으로 설정될 수 있다.The reference range may be set experimentally based on whether the target is identifiable from the acquired electro-optical image. In other words, the reference range may be experimentally set based on whether or not there is a possibility of an error when a target is identified only with an electro-optical image. In one embodiment, the reference range may be set to 20 cd/m 2 to 50 cd/m 2.
제어부(160)는 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한 상태에서 획득된 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재 설정할 수 있다.The
제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급하고, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급할 수 있다. 기준 범위의 하한 값은 획득된 전자광학 영상으로는 표적의 식별이 불가능한 경우를 고려하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위의 하한은 20 cd/m2 으로 설정될 수 있다.When the average luminance of the plurality of consecutive frames is less than the lower limit of the reference range, the
적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 적외선 카메라(120)에 전력을 공급한다는 의미와 동일한 의미일 수 있다. 또한, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 기 설정된 제어 주기로 전자광학 카메라(110)에 공급되는 전력을 제어하되, 제어 주기는 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급하는 제1 시간 및 전자광학 카메라(110)에 공급되는 전력을 차단하는 제2 시간을 포함한다는 의미와 동일한 의미일 수 있다.The meaning of continuously supplying power to the
한편, 야간에도 적군의 공격, 폭발, 화재 등과 같은 예측하지 못한 이벤트를 감지할 필요가 있으므로, 제어 주기는 초 단위로 설정될 수 있다. 일 실시예에서 제어 주기는 17초로 설정될 수 있다. 또한, 소비 전력 저감 효과를 극대화하기 위하여 제2 시간은 제1 시간 보다 크게 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 시간은 5초로 설정되고, 제2 시간은 제1 시간 보다 큰 12초로 설정될 수 있다. 다시 말해, 제어부(160)는 매 제어 주기에서 5초 동안 전자광학 카메라(110)에 전력을 공급하고, 12초 동안 전자광학 카메라(110)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.On the other hand, since it is necessary to detect unexpected events such as an enemy attack, explosion, fire, etc. even at night, the control period may be set in seconds. In an embodiment, the control period may be set to 17 seconds. In addition, in order to maximize the power consumption reduction effect, the second time may be set larger than the first time. In one embodiment, the first time may be set to 5 seconds, and the second time may be set to 12 seconds greater than the first time. In other words, the
제어부(160)는 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급한 상태에서 획득된 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재 설정할 수 있다.The
제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 차단하고, 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급할 수 있다. 기준 범위의 상한 값은 전자광학 영상만으로도 표적을 정확하게 식별할 수 있는지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위의 상한 값은 50 cd/m2 으로 설정될 수 있다.When the average luminance of the plurality of consecutive frames is greater than the upper limit of the reference range, the
전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 전자광학 카메라(110)에 전력을 공급한다는 의미와 동일할 수 있다.The meaning of continuously supplying power to the electro-
제어부(160)는 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한 상태에서 획득된 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재 설정할 수 있다.The
전술한 표적 감시 장치(10)는 그늘, 풀숲 등에 엄폐되어 이동식으로 설치될 수 있다.The above-described
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표적 감시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flow chart for explaining a target monitoring method according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, S210 단계에서 전자광학 카메라(110)는 표적을 포함하는 전자광학 영상을 획득할 수 있다. 전자광학 영상은 빛의 삼원색인 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE)을 통해 표시부(130)에 표시될 수 있다.Referring to the drawings, in step S210, the electro-
S220 단계에서 적외선 카메라(S220)는 표적을 포함하는 적외선 영상을 획득할 수 있다. 적외선 영상은 적외선의 세기를 통해 표시부(130)에 표시될 수 있다.In step S220, the infrared camera S220 may acquire an infrared image including a target. The infrared image may be displayed on the
S230 단계에서 제어부(160)는 전자광학 카메라(1110)로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.In step S230, the
구체적으로 제어부(160)는 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도를 계산하고, 계산된 평균 휘도에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.Specifically, the
제어부(160)의 평균 휘도 계산 방법은 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.A method of calculating the average luminance of the
도 3은 도 2의 평균 휘도 계산 방법을 설명하기 위한 참조도이다.3 is a reference diagram for explaining the method of calculating the average luminance of FIG. 2.
도면을 참조하면, 제어부(160)는 다음의 수학식 1에 의하여 연속된 프레임들의 평균 휘도를 계산할 수 있다.Referring to the drawing, the
수학식 1에서, Yme은 연속된 프레임들의 평균 휘도를 의미하고, Yk는 k번째 프레임의 평균 휘도를 의미할 수 있다. 또한, n은 복수의 프레임들의 개수를 의미할 수 있다.In Equation 1, Y me denotes an average luminance of consecutive frames, and Y k denotes an average luminance of the k-th frame. Also, n may mean the number of a plurality of frames.
보다 상세하게는 제어부(160)는 기 설정된 수집 시간 동안 전자광학 영상을 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 수집 시간은 5초(second)이고 프레임 레이트(frame rate)는 60FPS(Frame Per Second)로 설정될 수 있다. 따라서 제어부(160)는 기 설정된 수집 시간 동안 300 프레임의 전자광학 영상을 획득할 수 있다.In more detail, the
제어부(160)는 제1 프레임(f1)에서 적색, 녹색, 청색의 부화소(sub pixel)들에 대한 각각의 휘도 값을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 각각의 휘도 값을 합한 값을 제1 프레임(f1)에 포함된 모든 픽셀들의 개수로 나누어 제1 프레임의 평균 휘도 (Y1)를 계산할 수 있다. 제어부(160)는 이러한 방식으로 잔여 프레임들(f2, f3, f4, …, fn) 각각의 평균 휘도(Y2, Y3, Y4, … Yn)를 계산할 수 있다.The
제어부(160) 프레임당 평균 휘도(Y1, Y2, Y3, Y4 … Yn)를 수집 시간 동안 획득된 총 프레임 개수로 나누어 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도(Yme)를 계산할 수 있다. The controller 160 may calculate the average luminance (Y me ) of a plurality of consecutive frames by dividing the average luminance per frame (Y1, Y2, Y3, Y4… Yn) by the total number of frames acquired during the collection time.
제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도(Yme)에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 제어할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 동작 모드 가변 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of varying an operation mode according to the first embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, S411 단계에서, 제어부(160)는 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도를 계산할 수 있다. 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도는 상술한 수학식 1에 의해 도출될 수 있다.Referring to the drawings, in step S411, the
S412 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도와 기준 범위의 상한 값을 비교할 수 있다.In step S412, the
기준 범위의 상한 값은 전자광학 영상만으로도 표적을 정확하게 식별할 수 있는지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위의 상한 값은 50 cd/m2 으로 설정될 수 있다.The upper limit value of the reference range may be experimentally set based on whether a target can be accurately identified using only an electro-optical image. In an embodiment, the upper limit value of the reference range may be set to 50 cd/m 2.
S413 단계에서 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 차단하고, 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급할 수 있다.In step S413, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is greater than the upper limit of the reference range, the
전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 전자광학 카메라(110)에 전력을 공급한다는 의미와 동일할 수 있다. The meaning of continuously supplying power to the electro-
제어부(160)는 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한 상태에서 획득된 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 재계산된 평균 휘도가 기준 범위 내에 포함되는 경우, 적외선 카메라(120)에 전력 공급을 개시할 수 있다.The
S414 단계에서, 제어부(160)는 표시부(130)에 포함된 제1 디스플레이부(131)를 통해 전자광학 영상을 출력할 수 있다.In step S414, the
본 발명의 표적 감시 장치(10)는 전자광학 영상의 휘도가 충분히 커서, 전자광학 영상만으로도 표적을 정확하게 식별할 수 있는 경우, 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 차단함으로써, 이동식 표적 감시 장치(10)의 소비 전력을 현저하게 저감시키는 이점이 있다.The
한편, S415 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 상한 값 보다 작은 경우, 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도와 기준 범위의 하한 값을 비교할 수 있다.Meanwhile, in step S415, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is less than the upper limit of the reference range, the
기준 범위의 하한 값은 획득된 전자광학 영상으로는 표적의 식별이 불가능한 경우를 고려하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위의 하한 값은 20 cd/m2 으로 설정될 수 있다.The lower limit value of the reference range may be experimentally set in consideration of a case in which it is impossible to identify a target using the acquired electro-optical image. In an embodiment, the lower limit of the reference range may be set to 20 cd/m 2.
S416 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급하고, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급할 수 있다.In step S416, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is less than the lower limit of the reference range, the
적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 적외선 카메라(120)에 전력을 공급한다는 의미와 동일한 의미일 수 있다.The meaning of continuously supplying power to the
또한, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급한다는 의미는 제어부(160)가 평균 휘도 변화와 같은 이벤트 발생 전까지 기 설정된 제어 주기로 전자광학 카메라(110)에 공급되는 전력을 제어하되, 제어 주기는 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급하는 제1 시간 및 전자광학 카메라(110)에 공급되는 전력을 차단하는 제2 시간을 포함한다는 의미와 동일한 의미일 수 있다.In addition, the meaning of periodically supplying power to the electro-
제어부(160)는 제2 시간 동안 획득된 복수의 프레임들로부터 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 재계산된 평균 휘도가 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급하고, 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.The
S417 단계에서, 제어부(160)는 표시부(130)에 포함된 제2 디스플레이부(132)를 통해 적외선 영상을 연속적으로 출력하고, 제1 디스플레이부(131)를 통해 전자광학 영상을 주기적으로 출력할 수 있다.In step S417, the
본 발명의 표적 감시 장치(10)는 전자광학 영상의 휘도가 작아, 전자광학 영상으로는 표적을 식별할 수 없는 경우, 적외선 카메라(120)를 통해 연속적으로 표적을 식별할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 표적 감시 장치(10)는 적외선 카메라(120)만으로 표적을 식별하는 경우, 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급하지 않음으로써 이동식 표적 감시 장치(10)의 소비 전력을 현저하게 저감시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 표적 감시 장치(10)는 적외선 카메라(120)만으로 표적을 식별하는 경우에도, 평균 휘도 변화에 대응하여 전자광학 카메라(110)의 동작 모드를 신속하게 가변함으로써, 예측 못한 이벤트 상황에서도 표적을 정확하게 식별할 수 있다는 이점이 있다.The
한편, S418 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 큰 경우, 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위 내에 포함된 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, in step S418, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is greater than the lower limit of the reference range, the
기준 범위는 획득된 전자광학영상으로부터 표적이 식별가능한지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 다시 말해, 기준 범위는 적외선 영상만으로 표적을 식별하는 경우, 오류 발생의 가능성이 있는지 여부에 기초하여 실험적으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 범위는 20 cd/m2 내지 50 cd/m2 으로 설정될 수 있다.The reference range may be set experimentally based on whether the target is identifiable from the acquired electro-optical image. In other words, the reference range may be experimentally set based on whether or not there is a possibility of an error when the target is identified only with an infrared image. In one embodiment, the reference range may be set to 20 cd/m 2 to 50 cd/m 2.
제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위 내에 포함된 경우, 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급할 수 있다.The
제어부(160)는 복수의 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급한 상태에서 획득된 전자광학 영상의 평균 휘도 변화를 재계산하고, 재계산된 평균 휘도 변화에 기초하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 재계산된 평균 휘도가 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 적외선 카메라(120)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 다른 예로, 제어부(160)는 재계산된 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급할 수 있다.The
S419 단계에서, 제어부(160)는 표시부(130)에 포함된 제1 디스플레이부(131)를 통해 전자광학 영상을 출력하고, 제2 디스플레이부(132)를 통해 적외선 영상을 출력할 수 있다.In step S419, the
본 발명의 표적 감시 장치(10)는 전자광학 영상의 휘도가 충분하지 않아서, 전자광학 영상만으로 표적을 식별하는 경우 표적 식별 오류가 발생한 우려가 있다면, 적외선 영상을 통해 보충적으로 표적을 식별하게 함으로써, 표적 식별의 정확성을 극대화하는 효과가 있다.In the
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 동작 모드 가변 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of varying an operation mode according to a second embodiment of the present invention.
도 4와의 차이점은 표적 감시 장치(10)가 평균 휘도 뿐만 아니라 온도까지 고려하여 전자광학 카메라(110) 및 적외선 카메라(120)의 동작 모드를 제어한다는 점이다. 도 5의 S511, S512, S513, S514, S515, S521, S522 단계는 도 4의 S411, S412, S413, S414, S415, S418, S419 단계에 각각 대응될 수 있다. 이하에서는 도 4와 중복되는 설명은 생략한다.The difference from FIG. 4 is that the
도면을 참조하면, S515 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도와 기준 범위의 하한 값을 비교할 수 있다.Referring to the drawings, in step S515, the
S516 단계에서 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 주위 온도와 기준 온도를 비교할 수 있다. 주위 온도는 온도 센서(150)를 통해 획득될 수 있다. 또한, 기준 온도는 주위 온도가 과도하게 높아서 적외선 영상에서 표적과 표적 주위 영상을 구별할 수 없는 경우를 고려하여 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 온도는 38도일 수 있다.In step S516, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is less than the lower limit of the reference range, the
S517 단계에서 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 상태에서, 주위 온도가 기준 온도 미만인 경우, 적외선 카메라(120)에 연속적으로 전력을 공급하고, 전자광학 카메라(110)에 주기적으로 전력을 공급할 수 있다.In step S517, the
S518 단계에서 제어부(160)는 표시부(130)에 포함된 제2 디스플레이부(132)를 통해 적외선 영상을 연속적으로 출력하고, 제1 디스플레이부(131)를 통해 전자광학 영상을 주기적으로 출력할 수 있다.In step S518, the
한편, S519 단계에서, 제어부(160)는 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기준 범위의 하한 값 보다 작은 상태에서, 주위 온도가 기준 온도 이상인 경우, 적외선 카메라(120) 및 전자광학 카메라(110)에 연속적으로 전력을 공급할 수 있다.Meanwhile, in step S519, when the average luminance of the plurality of consecutive frames is less than the lower limit of the reference range and the ambient temperature is higher than the reference temperature, the
S520 단계에서, 제어부(160)는 표시부(130)에 포함된 제1 디스플레이부(131)를 통해 전자광학 영상을 연속적을 출력하고, 제2 디스플레이부(132)를 통해 적외선 영상을 연속적으로 출력할 수 있다.In step S520, the
본 발명의 표적 감시 장치(10)는 표적 감시 장치(10)의 주위 온도가 과도하게 높아서 적외선 영상만으로 표적을 식별하는 경우 표적 식별 오류가 발생할 우려가 있다면, 전자광학 영상을 통해 보충적으로 표적을 식별하게 함으로써, 주위 온도 변화에도 불구하고 표적 식별의 정확성을 극대화하는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.The embodiment according to the present invention described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program may be recorded in a computer-readable medium. In this case, the medium is a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk, and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD-ROM and a DVD, a magnetic-optical medium such as a floptical disk, and a ROM. It may include a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as, RAM, flash memory, and the like.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.Meanwhile, the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to a person skilled in the computer software field. Examples of the computer program may include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the technical field related to the present embodiment will appreciate that it may be implemented in a modified form within a range not departing from the essential characteristics of the above-described description. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
10: 표적 감지 장치
110: 전자광학 카메라
120: 적외선 카메라
130: 표시부
140: 배터리
150: 온도 센서
160: 제어부10: target detection device
110: electro-optical camera
120: infrared camera
130: display
140: battery
150: temperature sensor
160: control unit
Claims (8)
표적을 포함하는 적외선(InfraRed: IR) 영상을 획득하는 적외선 카메라;
상기 적외선 카메라 및 상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하는 배터리; 및
상기 전자광학 카메라로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하되,
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 상기 적외선 카메라에 연속적으로 전력을 공급하고, 기 설정된 제어 주기에 기초하여 상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하고,
상기 전자광학 카메라로부터 주기적으로 획득되는 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하고,
상기 제어 주기는
상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하는 제1 시간 및 상기 전자광학 카메라에 전력을 차단하는 제2 시간을 포함하고,
상기 제2 시간은 상기 제1 시간 보다 크게 설정되는 표적 감시 장치.An electro-optical camera that acquires an Electro Optical (EO) image including a target;
An infrared camera that acquires an infrared (InfraRed: IR) image including a target;
A battery for supplying power to the infrared camera and the electro-optical camera; And
Includes; a control unit for controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the electro-optical image obtained from the electro-optical camera, and
The control unit
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the average luminance of a plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image,
When the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image is less than the lower limit of the preset reference range, power is continuously supplied to the infrared camera, and based on a preset control period, the electro-optical camera is Supply power,
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on an electro-optical image periodically acquired from the electro-optical camera,
The control cycle is
Including a first time to supply power to the electro-optical camera and a second time to cut off power to the electro-optical camera,
The second time is a target monitoring device that is set to be greater than the first time.
상기 제어부는
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 연속적으로 전력을 공급하는 표적 감시 장치.The method of claim 1,
The control unit
A target monitoring device that continuously supplies power to the electro-optical camera and the infrared camera when the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image falls within a preset reference range.
상기 제어부는
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 차단하고, 상기 전자광학 카메라에 연속적으로 전력을 공급하는 표적 감시 장치.The method of claim 1,
The control unit
When the average luminance of a plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image is greater than the upper limit of a preset reference range, a target that cuts off power supplied to the infrared camera and continuously supplies power to the electro-optical camera monitor.
적외선 카메라를 통해, 표적을 포함하는 적외선 영상을 획득하는 단계; 및
상기 전자광학 카메라로부터 획득된 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 단계는
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하되,
상기 전자광학 영상에서 획득된 복수의 연속된 프레임들의 평균 휘도가 기 설정된 기준 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 상기 적외선 카메라에 연속적으로 전력을 공급하고, 기 설정된 제어 주기에 기초하여 상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하는 단계; 및
상기 전자광학 카메라로부터 주기적으로 획득되는 전자광학 영상에 기초하여 상기 전자광학 카메라 및 상기 적외선 카메라에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 제어 주기는
상기 전자광학 카메라에 전력을 공급하는 제1 시간 및 상기 전자광학 카메라에 전력을 차단하는 제2 시간을 포함하고,
상기 제2 시간은 상기 제1 시간 보다 크게 설정되는 표적 감시 방법.Obtaining an electro-optical image including a target through an electro-optical camera;
Obtaining an infrared image including a target through an infrared camera; And
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the electro-optical image obtained from the electro-optical camera; Including,
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on the average luminance of a plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image,
When the average luminance of the plurality of consecutive frames acquired from the electro-optical image is less than the lower limit of the preset reference range, power is continuously supplied to the infrared camera, and based on a preset control period, the electro-optical camera is Supplying power; And
Controlling power supplied to the electro-optical camera and the infrared camera based on an electro-optical image periodically acquired from the electro-optical camera; Including,
The control cycle is
Including a first time to supply power to the electro-optical camera and a second time to cut off power to the electro-optical camera,
The target monitoring method in which the second time is set to be greater than the first time.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200032277A KR102248888B1 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Environment adaptive target monitoring device |
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KR1020200032277A KR102248888B1 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Environment adaptive target monitoring device |
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KR (1) | KR102248888B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009010447A (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Sony Corp | Imaging apparatus and switching method thereof |
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KR101305990B1 (en) * | 2013-04-05 | 2013-09-12 | (주)경봉 | Closed circuit television |
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2020
- 2020-03-16 KR KR1020200032277A patent/KR102248888B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |