KR102074900B1 - Server and method for area zoom precise control of PTZ camera - Google Patents

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조선민
강훈
문경동
유동현
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Abstract

Disclosed are a method and a server for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera. According to an embodiment of the present invention, the method for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera comprises the steps of: defining a virtual optical sensor based on a charged coupled device (CCD); receiving an area on which zooming in/out is performed; identifying a zoom viewing angle for the received area; calculating a distance between lens sensors from lens to the virtual optical sensor with respect to a zoom value corresponding to a set area; identifying the zoom value by using the distance between the lens sensors calculated based on a preset reference zoom value; and transmitting the identified zoom value to a CCTV camera to reflect the identified zoom value as an actual camera zoom value.

Description

PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법 및 서버 {Server and method for area zoom precise control of PTZ camera}Server and method for area zoom precise control of PTZ camera

본 발명은 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법 및 서버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 줌하고자 하는 대상에 대하여 정확한 줌을 제공하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법 및 서버에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a server for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera, and more particularly, to a method and a server for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera that provides an accurate zoom for an object to be zoomed.

PTZ 카메라는 사용자가 카메라 렌즈 방향을 자유자재로 조정할 수 있는 카메라로서, Pan(좌우이동), Tilt(상하이동), Zoom(이미지 확대 및 축소)의 기능이 가능하다.The PTZ camera is a camera that allows the user to freely adjust the camera lens direction. Pan, tilt, tilt, and zoom functions are available.

이러한 PTZ 카메라에서는 기본적으로 액티브 엑스와 같은 카메라 제어 프로그램을 통해서 정밀 제어를 하게 된다. 하지만, 카메라의 종류에 따라 제어 방법이 상이하여, 사용자가 해당 카메라를 원활하게 제어하기 위해 숙련되기까지 다소 시간이 소요될 수 있다.In these PTZ cameras, precise control is performed through a camera control program such as ActiveX. However, since the control method is different according to the type of camera, it may take some time before the user is skilled to smoothly control the camera.

PTZ 카메라를 CCTV 시스템에 적용하였을 때, 예를 들면 범죄 현장 촬영 영상에서 유효한 정보를 파악하기 위해서는 매우 정밀한 제어가 필요하다. 하지만, 대부분의 PTZ 카메라 제조사에서는 보안상의 이유로 카메라 제어를 위한 핵심적인 요소들은 공개하지 않으므로, 카메라 제조사에서 제공하는 정보만으로는 정밀 제어가 불가능하다.When a PTZ camera is applied to a CCTV system, very precise control is necessary to grasp valid information, for example, from a crime scene photographed image. However, since most PTZ camera manufacturers do not disclose key elements for camera control for security reasons, precise control is not possible using only information provided by the camera manufacturer.

특히, PTZ 카메라에서 제공하는 줌 기능은, 일반적으로 사용자가 원하는 물체에 중심을 두고 영역을 지정하면, 카메라에서는 줌을 조정하여 해당 영역에 중심을 맞추도록 하여 해당 영역 내의 영상이 전체 디스플레이를 채우는 형태로 영상의 특정 영역에 대한 확대하여 제공한다.In particular, the zoom function provided by the PTZ camera generally specifies a region centered on a desired object by the user, and the camera adjusts the zoom so that the center of the image is filled to fill the entire display. Provides magnification for specific areas of the image.

그런데, 카메라의 줌 기능은, 실제 확대할 물체의 크기가 아닌 렌즈의 이동으로 줌값을 산정하게 된다. 즉, 사용자가 영상 내에서 특정 물체를 지정하여 2배 줌 확대를 요청하면, 카메라에서는 렌즈를 2배 앞으로 이동시킨 거리에 따라 줌 확대를 수행한다. 이 경우, 확대하고자 한 특정 물체는 실제로는 2배 줌 확대가 되지 않고, 약 1.8배 정도의 확대만 가능하다.However, the zoom function of the camera calculates the zoom value by moving the lens, not the size of the object to be actually enlarged. That is, when a user requests a 2X zoom magnification by designating a specific object in the image, the camera performs zoom magnification according to a distance of moving the lens 2 times forward. In this case, the specific object to be enlarged is not actually enlarged 2 times, but only about 1.8 times can be enlarged.

이러한 현상에 의해, 카메라의 줌 기능을 통해 필요한 정보를 얻지 못하는 결과를 초래할 수 있다. 예를 들면, PTZ 카메라를 채용한 CCTV 시스템에서, 특정 정보가 필요할 때, 사용자가 원하는 확대 배율에 따라 확대가 되어야 원하는 정보를 쉽게 얻을 수 있다.This phenomenon may result in the inability to obtain necessary information through the zoom function of the camera. For example, in a CCTV system employing a PTZ camera, when specific information is needed, the user can easily obtain the desired information by expanding according to the desired magnification.

하지만, 종래의 시스템에서는 줌 확대가 원하는 만큼 되지 않음에 따라, 필요한 정보를 정확하게 얻지 못할 수 있다. 또한, 이를 해결하기 위해 확대 배율을 높일 경우에는 해상도가 떨어져 영상을 제대로 활용하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.However, in a conventional system, as the zoom magnification is not as desired, the necessary information may not be obtained accurately. In addition, when the magnification is increased to solve the problem, a problem may occur in that the resolution is not properly utilized.

국내공개특허 제2008-0076846호(2008. 8. 20. 공개)Domestic Publication No. 2008-0076846 (August 20, 2008)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 카메라로부터 획득되는 정보 및 기본적인 카메라 정보를 이용하여, 줌하고자 하는 실제 대상에 대한 정확한 줌값으로 카메라를 제어하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법 및 서버를 제시하는 데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to precisely control the area zoom of a PTZ camera using the information obtained from the camera and the basic camera information to control the camera with an accurate zoom value for the actual object to be zoomed. To present a method and server.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법은, CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하는 단계, 줌을 수행할 영역을 입력받는 단계, 입력된 영역에 대한 줌 시야각을 파악하는 단계, 설정된 영역에 대응하는 줌값에 대하여, 렌즈로부터 가상광학센서까지의 렌즈센서간 거리를 산출하는 단계, 기설정된 기준 줌값을 기준으로 산출된 렌즈센서간 거리를 이용하여 줌값을 파악하는 단계, 및 파악된 줌값을 실제 카메라 줌값으로 반영하도록 CCTV 카메라로 전송하는 단계를 포함한다.As a means for solving the above technical problem, the area zoom precision control method of a PTZ camera according to an embodiment of the present invention, based on a Charged Coupled Device (CCD), defining a virtual optical sensor, to perform the zoom Receiving an area, determining a zoom viewing angle with respect to the input area, calculating a distance between the lens sensors from the lens to the virtual optical sensor with respect to the zoom value corresponding to the set area, based on a preset reference zoom value Determining a zoom value using the calculated distance between lens sensors, and transmitting the zoom value to a CCTV camera to reflect the identified zoom value as an actual camera zoom value.

바람직하게, 시야각을 파악하는 단계는, 하기의 수식에 의해 줌 시야각을 산출할 수 있다:Preferably, determining the viewing angle may calculate the zoom viewing angle by the following formula:

Figure 112019039033877-pat00001
Figure 112019039033877-pat00001

여기서, ZA는 줌 시야각이고, NA는 가상광학센서의 현재 시야각이며, BW는 줌을 수행할 영역의 가로길이이며, WW는 현재 화면의 가로길이이다.Here, ZA is the zoom viewing angle, NA is the current viewing angle of the virtual optical sensor, BW is the width of the area to be zoomed, and WW is the width of the current screen.

또한 바람직하게, 렌즈센서간 거리를 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 렌즈센서간 거리를 산출할 수 있다:Also preferably, in the calculating of the distance between the lens sensors, the distance between the lens sensors may be calculated by the following equation:

Figure 112019039033877-pat00002
Figure 112019039033877-pat00002

여기서, SL은 렌즈센서간 거리이고, SW는 가상광학센서의 가로길이이다.Here, SL is the distance between the lens sensors, SW is the horizontal length of the virtual optical sensor.

또한 바람직하게, 줌값을 파악하는 단계는 하기의 수식에 의해 줌값을 파악할 수 있다:Also preferably, the step of determining the zoom value may be determined by the following formula:

Figure 112019039033877-pat00003
Figure 112019039033877-pat00003

여기서, Z는 줌값이고, ZL은 기준 줌값일 때의 VCCD와 렌즈간 거리이다.Here, Z is the zoom value and ZL is the distance between the VCCD and the lens when the reference zoom value.

또한 바람직하게, 기준 줌값은 1일 수 있다.Also preferably, the reference zoom value may be one.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하는 VCCD 정의부, 줌을 수행할 영역을 입력받는 입력부, 입력된 영역에 대한 줌 시야각을 파악하고, 설정된 영역에 대응하는 줌값에 대하여, 렌즈로부터 가상광학센서까지의 렌즈센서간 거리를 산출하며, 기설정된 기준 줌값을 기준으로 산출된 렌즈센서간 거리를 이용하여 줌값을 파악하는 산출부, 파악된 줌값을 실제 카메라 줌값으로 반영하도록 CCTV 카메라로 전송하는 통신부를 포함한다.Meanwhile, based on a Charged Coupled Device (CCD) according to another embodiment of the present invention, a VCCD definition unit defining a virtual optical sensor, an input unit for receiving a zoom region, and a zoom viewing angle for the input region are identified. The calculator calculates a distance between the lens sensors from the lens to the virtual optical sensor with respect to the zoom value corresponding to the set area, and calculates the zoom value by using the distance between the lens sensors calculated based on the preset reference zoom value. It includes a communication unit for transmitting to the CCTV camera to reflect the zoom value to the actual camera zoom value.

바람직하게, 산출부는, 하기의 수식에 의해 줌 시야각을 산출할 수 있다:Preferably, the calculator may calculate the zoom viewing angle by the following formula:

Figure 112019039033877-pat00004
Figure 112019039033877-pat00004

여기서, ZA는 줌 시야각이고, NA는 가상광학센서의 현재 시야각이며, BW는 줌을 수행할 영역의 가로길이이며, WW는 현재 화면의 가로길이이다.Here, ZA is the zoom viewing angle, NA is the current viewing angle of the virtual optical sensor, BW is the width of the area to be zoomed, and WW is the width of the current screen.

또한 바람직하게, 산출부는, 하기의 수식에 의해 렌즈센서간 거리를 산출할 수 있다.Also preferably, the calculation unit may calculate the distance between the lens sensors by the following formula.

Figure 112019039033877-pat00005
Figure 112019039033877-pat00005

여기서, SL은 렌즈센서간 거리이고, SW는 가상광학센서의 가로길이이다.Here, SL is the distance between the lens sensors, SW is the horizontal length of the virtual optical sensor.

또한 바람직하게, 산출부는, 하기의 수식에 의해 줌값을 파악할 수 있다:Also preferably, the calculator may grasp the zoom value by the following formula:

Figure 112019039033877-pat00006
Figure 112019039033877-pat00006

여기서, Z는 줌값이고, ZL은 기준 줌값일 때의 VCCD와 렌즈간 거리이다.Here, Z is the zoom value and ZL is the distance between the VCCD and the lens when the reference zoom value.

또한 바람직하게, 기준 줌값은 1일 수 있다.Also preferably, the reference zoom value may be one.

본 발명에 따르면, 카메라의 기본 정보 및 카메라로부터 얻어지는 정보만을 이용하여 사용자가 원하는 줌값으로 실제 줌인 동작을 수행할 수 있는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법 및 서버를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing an area zoom precision control method and a server of a PTZ camera that can perform an actual zoom-in operation with a desired zoom value using only basic information of the camera and information obtained from the camera.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 시스템의 네트워크 구성도,
도 2는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 서버의 블럭도,
도 3은 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어에 사용되는 알고리즘을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 4는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a network diagram of an area zoom precision control system of a PTZ camera;
2 is a block diagram of an area zoom precision control server of a PTZ camera;
3 is a view for explaining an algorithm used for the area zoom precision control of the PTZ camera, and
4 is a flowchart illustrating a method for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention can be sufficiently delivered to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In the present specification, when a component is mentioned as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components are exaggerated for the effective description of the technical content.

어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element, component, device, or system is referred to as including a component made up of a program or software, the element, component, device, or system may be executed or operated by the element, component, device, or system even if no explicit mention is made. It should be understood to include hardware necessary to run (eg, memory, CPU, etc.) or other programs or software (eg, an operating system or drivers needed to run the hardware, etc.).

또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, it is to be understood that an element (or component) may be implemented in software, hardware, or any form of software and hardware, unless otherwise specified in the implementation.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the words 'comprises' and / or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

도 1은 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 시스템의 네트워크 구성도이다.1 is a network diagram of an area zoom precision control system of a PTZ camera.

도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 시스템은, CCTV 카메라(100), 및 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 서버(이하, "제어 서버"라 한다)(200)로 이루어진다.As shown, the area zoom precision control system of the PTZ camera according to the preferred embodiment of the present invention, the CCTV camera 100, and the area zoom precision control server (hereinafter referred to as "control server") 200 of the PTZ camera (200) )

CCTV 카메라(100)는 도로 위, 건물 내외부 등 다양한 목적에 의해 보안이 요구되는 장소에 어디든지 설치될 수 있다. 이러한 CCTV 카메라(100)는 원격으로 제어 서버(200)에 의해 PTZ(Pan-Tilt-Zoom)값이 제어될 수 있다.The CCTV camera 100 may be installed anywhere on the road, a place where security is required for various purposes, such as inside and outside the building. The CCTV camera 100 may be remotely controlled Pan-Tilt-Zoom (PTZ) value by the control server 200.

제어 서버(200)는 원격으로 CCTV 카메라(100)를 제어한다. 그런데, CCTV 카메라(100)에 적용된 카메라의 제조사 및 종류에 따라 제어를 위한 알고리즘이 모두 상이하여 카메라별로 줌값을 개별적으로 제어해 주어야 할 필요가 있다. 하지만, 카메라가 가지고 있는 기본적인 정보값과 카메라 센서로부터 얻어지는 정보값 이외에는 카메라와 관련된 구체적인 정보를 알 수 없으므로, 제어 서버(200)에서는 기본적인 정보만을 이용하여 줌값을 정밀 제어하기 위한 알고리즘을 수행한다. 이러한 제어 서버(200)에 관하여는 후술하는 도 2에서 보다 상세히 설명한다.The control server 200 remotely controls the CCTV camera 100. By the way, according to the manufacturer and type of the camera applied to the CCTV camera 100, the algorithms for the control are all different, it is necessary to individually control the zoom value for each camera. However, since the specific information related to the camera is not known other than the basic information value and the information value obtained from the camera sensor, the control server 200 performs an algorithm for precisely controlling the zoom value using only the basic information. This control server 200 will be described in more detail with reference to FIG.

본 실시예에서는 설명의 편의상 한대의 CCTV 카메라(100)를 도시하였으나, 이는 반드시 여기에 한정되지 않는다. 실질적으로는, 다수의 CCTV 카메라(100)가 제어 서버(200)와 원격으로 제어 가능하게 연결될 수 있다.In the present embodiment, one CCTV camera 100 is shown for convenience of description, but this is not necessarily limited thereto. Practically, a plurality of CCTV cameras 100 may be remotely controllable with the control server 200.

도 2는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 서버의 블럭도이다.2 is a block diagram of an area zoom precision control server of a PTZ camera.

도 2를 참조하면, 제어 서버(200)는 VCCD 정의부(210), 입력부(220), 산출부(230), 저장부(240), 통신부(250), 및 제어부(260)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the control server 200 includes a VCCD definer 210, an inputter 220, a calculator 230, a storage 240, a communicator 250, and a controller 260.

VCCD 정의부(210)는 가상광학센서(Virtual Charged Coupled Device)(이하, 'VCCD'라 한다)를 정의한다. VCCD는 CCD(Charged Coupled Device : 카메라 촬상소자) 대신에 프로그램 상에서 사용되는 센서를 의미한다.The VCCD defining unit 210 defines a virtual optically coupled device (hereinafter, referred to as 'VCCD'). VCCD refers to a sensor used in a program instead of a CCD (Charged Coupled Device).

시중에 나와있는 CCTV 카메라의 규격서에는 CCD의 크기가 명시되어 있다. 하지만, 규격서에 나와있는 CCD의 크기를 프로그램 상에서 그대로 사용하기에는 무리가 있어, 본 실시예에서는 VCCD의 개념을 사용한다. CCD와 VCCD는 프로그램 구현상의 문제로 약간의 차이가 있을 수 있으며, 통상 VCCD가 CCD보다 작은 크기로 구현될 수 있다.CCTV camera specifications on the market specify the size of the CCD. However, it is difficult to use the size of the CCD described in the specification as it is in the program. In this embodiment, the concept of VCCD is used. The CCD and the VCCD may be slightly different due to problems in program implementation. In general, the VCCD may be implemented in a smaller size than the CCD.

입력부(220)는 사용자와의 인터페이스를 지원하는 것으로, 사용자로부터 줌을 수행할 영역을 입력받는다. 통상, 사용자는 줌을 수행할 영역을 사각형의 형태로 입력할 수 있다.The input unit 220 supports an interface with a user and receives an input area for zooming from the user. In general, the user may input an area to be zoomed in the form of a rectangle.

산출부(230)는 입력부(220)로부터 입력된 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각을 파악하고, 줌을 수행할 영역에 대응하는 줌값에 대하여 렌즈로부터 VCCD까지의 거리인 렌즈센서간 거리를 산출하며, 기설정된 기준 줌값을 기준으로 렌즈센서간 거리를 이용하여 줌값을 산출한다. 여기서, 기준 줌값은 1일 수 있다. 산출부(230)의 동작에 관하여는 후술하는 도 3에서 보다 상세히 설명한다.The calculator 230 determines a zoom viewing angle of an area to be zoomed input from the input unit 220, and calculates a distance between lens sensors, which is a distance from the lens to the VCCD, with respect to a zoom value corresponding to the area to be zoomed. The zoom value is calculated using the distance between the lens sensors based on the preset reference zoom value. Here, the reference zoom value may be 1. The operation of the calculator 230 will be described in more detail with reference to FIG. 3 to be described later.

저장부(240)는 본 제어 서버(200)의 동작에 필요한 모든 정보를 저장한다. 또한, 저장부(240)는 산출부(230)에 의해 산출된 최종 줌값을 CCTV 카메라(100)로 전송하기 위해 혹은 전송 후에도 일정 시간동안은 저장할 수 있다.The storage unit 240 stores all information necessary for the operation of the control server 200. In addition, the storage unit 240 may store the final zoom value calculated by the calculation unit 230 to the CCTV camera 100 for a predetermined time even after the transmission.

통신부(250)는 제어 서버(200)와 CCTV 카메라(100)가 원격으로 통신할 수 있도록 무선 통신을 지원한다. 보다 구체적으로, 통신부(250)는 CCTV 카메라(100)에서 얻어지는 각종 카메라 정보를 수신받을 수 있고, 제어 서버(200)에서 CCTV 카메라(100)로 전송하고자 하는 정보 예를 들면, 산출부(230)에 의해 산출된 최종 줌값을 전송할 수 있다.The communication unit 250 supports wireless communication so that the control server 200 and the CCTV camera 100 can communicate remotely. More specifically, the communication unit 250 may receive various camera information obtained from the CCTV camera 100, information to be transmitted from the control server 200 to the CCTV camera 100, for example, the calculation unit 230 The final zoom value calculated by can be transmitted.

제어부(260)는 본 제어 서버(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 제어부(260)는 VCCD 정의부(210), 입력부(220), 산출부(230), 저장부(240), 및 통신부(250)들 간의 신호 입출력을 제어한다.The controller 260 controls the overall operation of the control server 200. That is, the controller 260 controls signal input and output between the VCCD definer 210, the inputter 220, the calculator 230, the storage 240, and the communicator 250.

도 3은 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어에 사용되는 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an algorithm used for the area zoom precision control of the PTZ camera.

산출부(230)는 다음의 절차에 의해 최종 줌값을 산출한다. 첫번째로, 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각을 산출한다. 두번째로, 렌즈(120)로부터 VCCD(110)까지의 거리인 렌즈센서간 거리를 산출한다. 세번째로, 렌즈센서간 거리를 이용하여 최종 줌값을 산출한다. The calculator 230 calculates the final zoom value by the following procedure. First, a zoom viewing angle for the area to be zoomed is calculated. Secondly, the distance between the lens sensors, which is the distance from the lens 120 to the VCCD 110, is calculated. Third, the final zoom value is calculated using the distance between the lens sensors.

도면을 참조하면, VCCD(110), 렌즈(120), 및 화면(130)의 배열 상태를 알 수 있다. (a)는 줌인을 수행하기 이전 상태이고, (b)는 줌인을 수행한 이후의 상태이다.Referring to the drawings, the arrangement state of the VCCD 110, the lens 120, and the screen 130 can be seen. (a) is a state before zooming in and (b) is a state after zooming in.

(a)에서, 사용자는 화면(130)에 표시된 영상을 통해 사각형 형태의 줌 박스(132)를 입력할 수 있다.사용자에 의해 줌 박스(132)가 입력되면, 화면(130)은 줌 박스(132) 내의 영상으로 채워지며, 줌인한 결과 (b)와 같은 형태로 변경된다.In operation (a), the user may input a rectangular zoom box 132 through an image displayed on the screen 130. When the zoom box 132 is input by the user, the screen 130 may display a zoom box ( 132) is filled with the image, and the result of the zoom-in is changed to the shape as shown in (b).

산출부(230)는 (a) 상태에서 카메라로부터 얻어지는 값들을 이용하여, 수학식 1에 의해 줌을 수행할 영역 즉, 줌 박스(132) 내의 영역에 대한 줌 시야각을 산출한다.The calculator 230 calculates a zoom viewing angle with respect to an area to be zoomed, that is, an area within the zoom box 132 by using Equation 1, using values obtained from the camera in the state (a).

Figure 112019039033877-pat00007
Figure 112019039033877-pat00007

수학식 1에서, ZA는 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각이고, NA는 VCCD(110)의 현재 시야각 즉, 줌인 하기 이전의 시약각이며, BW는 줌을 수행할 영역의 가로길이즉, 줌 박스(132)의 가로길이이며, WW는 현재 화면의 가로길이이다. 즉, 수학식 1에서, ZA를 도출하기 위해 사용되는 값들은 모두 줌인 이전의 상태, 즉, (a)의 상태에서 획득된 값들을 이용한다.In Equation 1, ZA is the zoom viewing angle for the area to be zoomed, NA is the current viewing angle of the VCCD 110, that is, the reagent angle before zooming in, and BW is the width of the area to be zoomed, The width of the box 132 is WW, the width of the current screen. That is, in Equation 1, the values used to derive ZA all use values obtained in the state before zooming, that is, the state of (a).

산출부(230)는 줌 박스(132) 내의 영역에 대한 줌 시야각 ZA를 산출한 후, 렌즈센서간 거리를 산출한다. 여기서, 렌즈센서간 거리는 줌인 후 VCCD(110)와 렌즈(120)까지의 거리를 의미한다. 도시한 바와 같이, (a)의 줌인 이전의 상태에서의 VCCD(110)와 렌즈(120)까지의 거리와 (b)의 줌인 이후의 상태에서의 VCCD(110)와 렌즈(120)까지의 거리는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있다.The calculator 230 calculates the zoom viewing angle ZA for the area in the zoom box 132, and then calculates the distance between the lens sensors. Here, the distance between the lens sensors means the distance between the VCCD 110 and the lens 120 after zooming in. As shown, the distance between the VCCD 110 and the lens 120 in the state before the zoom-in of (a) and the distance between the VCCD 110 and the lens 120 in the state after the zoom-in of (b) It can be seen that there is a marked difference.

산출부(230)는 수학식 2에 의해 렌즈센서간 거리를 산출한다. The calculation unit 230 calculates the distance between the lens sensors by Equation 2.

Figure 112019039033877-pat00008
Figure 112019039033877-pat00008

여기서, SL은 렌즈센서간 거리이고, SW는 VCCD(110)의 가로길이이며, ZA는 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각이다. 여기서, VCCD(110)의 가로길이 SW는 VCCD(110) 정의부에 의해 기설정되어 있음을 전제로 한다.Here, SL is the distance between the lens sensors, SW is the horizontal length of the VCCD 110, ZA is the zoom viewing angle for the area to be zoomed. Here, it is assumed that the width SW of the VCCD 110 is preset by the definition part of the VCCD 110.

이후, 산출부(230)는 수학식 1 및 수학식 2를 통해 산출된 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각 및 렌즈센서간 거리를 이용하여 최종 줌값을 산출한다. 최종 줌값은 수학식 3에 의해 산출한다. Thereafter, the calculator 230 calculates the final zoom value using the zoom viewing angle and the distance between the lens sensors of the area to be zoomed calculated through Equations 1 and 2 below. The final zoom value is calculated by the equation (3).

Figure 112019039033877-pat00009
Figure 112019039033877-pat00009

수학식 3에서, Z는 산출부(230)에서 최종적으로 산출하여야 하는 최종 줌값이고, SL은 수학식 2에서 산출된 렌즈센서간 거리이다. 또한, ZL은 기준 줌값일 때의 VCCD(110)와 렌즈(120)간 거리로, 카메라 기본 정보를 통해 파악될 수 있다.In Equation 3, Z is the final zoom value to be finally calculated by the calculator 230, SL is the distance between the lens sensor calculated in Equation 2. In addition, ZL is a distance between the VCCD 110 and the lens 120 at the reference zoom value, and may be detected through camera basic information.

산출부(230)에 의해 산출된 최종 줌값 Z는 CCTV 카메라(100)로 전송되어 카메라의 줌값을 제어하는데 사용된다.The final zoom value Z calculated by the calculator 230 is transmitted to the CCTV camera 100 and used to control the zoom value of the camera.

도 4는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for precisely controlling an area zoom of a PTZ camera.

여기에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법을 설명한다.Here, the method for precisely controlling the area zoom of the PTZ camera will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

제어 서버(200)는 CCTV 카메라(100)의 줌값을 사용자가 원하는 바에 따라 정밀하게 제어하기 위하여, 프로그램 상에서 사용하는 VCCD를 정의한다. 이 과정에 의해, VCCD(110)의 가로 길이가 결정될 수 있다(S300).The control server 200 defines the VCCD used on the program in order to precisely control the zoom value of the CCTV camera 100 as desired by the user. By this process, the horizontal length of the VCCD 110 may be determined (S300).

사용자가 CCTV 카메라(100)를 통해 촬영된 영상 중 일부를 줌인해야할 경우, 줌 박스(132)를 통해 줌인할 영역을 설정한다. 통상, 줌 박스(132)는 직사각형 형태로 입력된다. 사용자에 의해 설정되는 줌 박스(132)는 입력부(220)를 통해 제어 서버(200)로 입력된다(S310).When the user needs to zoom in on a part of the image photographed by the CCTV camera 100, the zoom box 132 sets an area to be zoomed in to. Typically, the zoom box 132 is input in the form of a rectangle. The zoom box 132 set by the user is input to the control server 200 through the input unit 220 (S310).

산출부(230)에서는 수학식 1에 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각을 산출하고, 수학식 2에 의해 렌즈센서간 거리를 산출하며, 수학식 3에 의해 최종 줌값을 산출한다(S320, S330, S340).The calculation unit 230 calculates a zoom viewing angle for the area to be zoomed in Equation 1, calculates the distance between the lens sensors by Equation 2, and calculates a final zoom value by Equation 3 (S320 and S330). , S340).

이후, 통신부(250)는 산출부(230)에 의해 산출된 최종 줌값을 CCTV 카메라(100)로 전송함으로써, CCTV 카메라(100)가 기설정된 줌값에 의해 줌인을 수행하지 않고, 산출부(230)에 의해 산출된 최종 줌값에 의해 줌인을 수행하도록 한다(S340).Thereafter, the communicator 250 transmits the final zoom value calculated by the calculator 230 to the CCTV camera 100 so that the CCTV camera 100 does not zoom in based on the preset zoom value. The zoom-in is performed based on the final zoom value calculated by the step S340.

일반적으로, 사용자가 줌인을 원할 때는 해당 물체가 자신이 원하는 줌값만큼 확대가 되기를 원한다. 하지만, 실제로는 물체가 설정 줌값만큼 확대되는 것이 아니라 렌즈의 위치가 조절되기 때문에, 원하는 줌값 보다 작게 확대가 된다. 이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 실시예에서는 카메라로부터 얻어지는 간단한 정보를 이용하여 줌을 수행할 영역에 대한 줌 시야각과, VCCD(110)와 렌즈(120)간의 거리값을 이용하여 줌값을 산출하여 CCTV 카메라(100)의 줌인 동작에 적용함으로써, 사용자가 원하는 줌값으로 줌인이 수행되도록 한다.In general, when a user wants to zoom in, he wants the object to be enlarged by the desired zoom value. In reality, however, the object is not enlarged by the set zoom value but the lens position is adjusted, so that the object is enlarged smaller than the desired zoom value. In order to solve this problem, in this embodiment, the zoom value is calculated by using the zoom viewing angle for the area to be zoomed and the distance value between the VCCD 110 and the lens 120 using simple information obtained from the camera. By applying to the zoom-in operation of the camera 100, the zoom-in is performed to a zoom value desired by the user.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 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 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the invention. do.

100 : CCTV 카메라 200 : 제어 서버
210 : VCCD 정의부 220 : 입력부
230 : 산출부 240 : 저장부
250 : 통신부 260 : 제어부100: CCTV camera 200: control server
210: VCCD definition unit 220: input unit
230: calculation unit 240: storage unit
250: communication unit 260: control unit

Claims (10)

CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서(VCCD)를 정의하는 단계;
줌을 수행할 영역을 입력받는 단계;
상기 입력된 영역에 대한 줌 시야각을 파악하는 단계;
상기 설정된 영역에 대응하는 줌값에 대하여, 렌즈로부터 상기 가상광학센서까지의 렌즈센서간 거리를 산출하는 단계;
기설정된 기준 줌값을 기준으로 상기 산출된 렌즈센서간 거리를 이용하여 줌값을 파악하는 단계; 및
상기 파악된 줌값을 실제 카메라 줌값으로 반영하도록 CCTV 카메라로 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 시야각을 파악하는 단계는, 하기의 수식에 의해 상기 줌 시야각을 산출하고,
Figure 112020500396414-pat00020

상기 렌즈센서간 거리를 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 상기 렌즈센서간 거리를 산출하며,
Figure 112020500396414-pat00021

상기 줌값을 파악하는 단계는, 하기의 수식에 의해 상기 줌값을 파악하는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법:
Figure 112020500396414-pat00022

여기서, ZA는 상기 줌 시야각이고, NA는 상기 가상광학센서의 현재 시야각이며, BW는 상기 줌을 수행할 영역의 가로길이이며, 상기 WW는 현재 화면의 가로길이이며, Z는 상기 줌값이고, ZL은 상기 기준 줌값일 때의 상기 VCCD와 렌즈간 거리이며, SL은 상기 렌즈센서간 거리이고, SW는 상기 가상광학센서의 가로길이이다.Defining a virtual optical sensor (VCCD) based on a Charged Coupled Device (CCD);
Receiving an input area for zooming;
Determining a zoom viewing angle with respect to the input area;
Calculating a distance between lens sensors from a lens to the virtual optical sensor with respect to a zoom value corresponding to the set area;
Determining a zoom value by using the calculated distance between lens sensors based on a preset reference zoom value; And
And transmitting the determined zoom value to the CCTV camera to reflect the actual camera zoom value.
Grasping the viewing angle, the zoom viewing angle is calculated by the following formula,
Figure 112020500396414-pat00020

Computing the distance between the lens sensor, the distance between the lens sensor by the following formula,
Figure 112020500396414-pat00021

The step of determining the zoom value, the area zoom precision control method of the PTZ camera, characterized in that for determining the zoom value by the following formula:
Figure 112020500396414-pat00022

Here, ZA is the zoom viewing angle, NA is the current viewing angle of the virtual optical sensor, BW is the horizontal length of the area to be zoomed in, WW is the horizontal length of the current screen, Z is the zoom value, ZL Is a distance between the VCCD and the lens at the reference zoom value, SL is a distance between the lens sensors, and SW is a horizontal length of the virtual optical sensor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기준 줌값은 1인 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 방법.The method of claim 1,
The area zoom precision control method of the PTZ camera, characterized in that the reference zoom value is 1. CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서(VCCD)를 정의하는 VCCD 정의부;
줌을 수행할 영역을 입력받는 입력부;
상기 입력된 영역에 대한 줌 시야각을 파악하고, 상기 설정된 영역에 대응하는 줌값에 대하여, 렌즈로부터 상기 가상광학센서까지의 렌즈센서간 거리를 산출하며, 기설정된 기준 줌값을 기준으로 상기 산출된 렌즈센서간 거리를 이용하여 줌값을 파악하는 산출부; 및
상기 파악된 줌값을 실제 카메라 줌값으로 반영하도록 CCTV 카메라로 전송하는 통신부;를 포함하며,
상기 산출부는, 하기의 수식에 의해 상기 줌 시야각을 산출하고,
Figure 112020500396414-pat00023

상기 산출부는, 하기의 수식에 의해 상기 렌즈센서간 거리를 산출하며,
Figure 112020500396414-pat00024

상기 산출부는, 하기의 수식에 의해 상기 줌값을 파악하는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 서버:
Figure 112020500396414-pat00025

여기서, ZA는 상기 줌 시야각이고, NA는 상기 가상광학센서의 현재 시야각이며, BW는 상기 줌을 수행할 영역의 가로길이이며, 상기 WW는 현재 화면의 가로길이이며, SL은 상기 렌즈센서간 거리이고, SW는 상기 가상광학센서의 가로길이이며, Z는 상기 줌값이고, ZL은 상기 기준 줌값일 때의 상기 VCCD와 렌즈간 거리이다.A VCCD definition unit for defining a virtual optical sensor (VCCD) based on a charged coupled device (CCD);
An input unit configured to receive an area for zooming;
A zoom viewing angle of the input area is determined, and a distance between lens sensors from a lens to the virtual optical sensor is calculated with respect to a zoom value corresponding to the set area, and the calculated lens sensor based on a preset reference zoom value. A calculation unit which grasps the zoom value using the distance between the two; And
And a communication unit for transmitting to the CCTV camera to reflect the identified zoom value as the actual camera zoom value.
The calculation unit calculates the zoom viewing angle by the following formula,
Figure 112020500396414-pat00023

The calculator calculates the distance between the lens sensors by the following formula,
Figure 112020500396414-pat00024

The calculation unit, the area zoom precision control server of the PTZ camera, characterized in that for grasping the zoom value by the following formula:
Figure 112020500396414-pat00025

Here, ZA is the zoom viewing angle, NA is the current viewing angle of the virtual optical sensor, BW is the horizontal length of the area to be zoomed in, WW is the horizontal length of the current screen, and SL is the distance between the lens sensors. Where SW is the horizontal length of the virtual optical sensor, Z is the zoom value, and ZL is the distance between the VCCD and the lens at the reference zoom value. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 기준 줌값은 1인 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라의 에어리어줌 정밀 제어 서버.The method of claim 6,
The area zoom precision control server of the PTZ camera, characterized in that the reference zoom value is 1.
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