JP2016519914A

JP2016519914A - 一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグ

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Publication number: JP2016519914A
Application number: JP2016515286A
Authority: JP
Inventors: ハヨンジョン; テヨンキム; ジンハパク; チュンイルキム
Original assignee: CORESENSECO LTD
Current assignee: CORESENSECO LTD
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: WO2015163530A1; KR101426314B1; JP6000498B2; US20160275371A1

Abstract

【課題】一般カラーカメラと熱画像カメラのいずれによっても正確な映像獲得が可能で映像整合基準となる位置の抽出を可能にして映像整合の正確性を高めて整合時間を減らすようにする一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグを提供する。【解決手段】本発明は一般カラーカメラ映像と熱画像カメラ映像の物理的な位置関係による画角と歪曲度を補正して単一映像に整合することができるようにする一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグに関するものである。本発明による映像整合用ジグは、一般カラーカメラと熱画像カメラの映像を単一映像に整合するための基準位置を提供する映像整合用ジグにおいて、横方向及び縦方向に一定間隔で四角形または円形孔が形成された白色基板１０と；前記白色基板１０の後面に着脱可能に結合され、白色基板１０に形成された孔が黒色に表現されるようにする黒色内側板２０と；を含んでなり、白色基板と黒色内側板が室温状態及び冷却状態で保管されてから結合され、前記熱画像カメラで撮影される場合、白色基板と黒色内側板の温度差によって黒色の四角形または円形パターンが抽出できる。【選択図】図１

Description

本発明は映像整合用ジグに係り、特に一般カラーカメラ映像と熱画像カメラ映像の物理的な位置関係による画角と歪曲度を補正して単一映像に整合することができるようにする一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグに関する。

一般に、カメラによって撮影される映像はカメラのＣＣＤセンサーの歪曲などによって補正が必要な場合が多い。このようなカメラ補正は、カメラＣＣＤセンサーの歪曲度や焦点距離、カメラの中心点のような変数を捜し出し、これを補正する方式で行われる。

近来には、二つのカメラを用いて対象を撮影した後、撮影された映像を整合することによって立体的なステレオ映像を製作することもある。このようなステレオカメラの補正は、まずカメラ変数の異なる二つのカメラを個別に補正した後、両カメラ間の物理的な位置関係を計算し、両カメラの変数及び物理的な位置関係によって両カメラ間の時差を作り、これにより画面上の物体までの距離を計算して補正することになる。

このようなカメラ補正のためには、両カメラの映像の絶対的な位置基準点が必要であり、通常カメラ映像の絶対的位置基準とするために、チェスボードを用いることになる。従来、カメラ補正に使われるチェスボードは黒色と白色の目が交互にずれて配置された通常のチェスボードの形成によってなされる。それぞれのカメラでこのチェスボード全体を撮影した後、それぞれのイメージからチェスボードのコーナーを抽出し、抽出されたコーナー情報を用いて補正を遂行することになる。

一方、近年、互いに異なる異種のカメラ、例えば一般カラーカメラと熱画像カメラでそれぞれ同一対象を撮影した後、撮影された映像を整合して単一映像を製作することもある。このような異種カメラによって撮影された映像を整合する場合にもカメラ補正が必要であるが、従来、一般的に用いられているチェスボードを用いる場合、一般カラーカメラによってチェスボードの黒色パターンコーナーの抽出は可能であるが、熱画像カメラによって撮影されるチェスボードの映像は不明確であって正確なコーナーの抽出が難しいため、カラーカメラで撮影した映像と熱画像カメラで撮影した映像の正確な整合が難しい問題点があった。

大韓民国特許登録第１０−１０３５０５５号（２０１１．０５．０９）

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、一般カラーカメラと熱画像カメラのいずれによっても正確な映像獲得が可能で映像整合基準となる位置の抽出を可能にして映像整合の正確性を高めて整合時間を減らすようにする一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明による一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグは、一般カラーカメラと熱画像カメラの映像を単一映像に整合するための基準位置を提供する映像整合用ジグにおいて、横方向及び縦方向に一定間隔で四角形または円形孔が形成された白色基板と；前記白色基板の後面に着脱可能に結合され、白色基板に形成された孔が黒色に表現されるようにする黒色内側板と；を含んでなる。

ここで、前記白色基板の後面には、前記黒色内側板がスライド方式で着脱可能に差し込まれて支持される内側板結合溝が形成される。

一方、前記白色基板は縁部が固定枠の前面部に固定設置され、前記黒色内側板は白色基板が前面に固定された固定枠の後面に着脱可能に結合できる。

この際、前記固定枠の後面には一側方向に前記黒色内側板がスライド方式で着脱可能に差し込まれて支持される内側板結合溝が形成され、固定枠の側面には取っ手が付着されることが好ましい。

前記のように構成された白色基板と黒色内側板は室温状態及び冷却状態でそれぞれ保管されてから結合され、前記熱画像カメラで撮影される場合、白色基板と黒色内側板の温度差によって黒色の四角形または円形パターンが抽出できるようにする。

本発明による一般カラーカメラと熱画像カメラの映像整合用ジグは、白色基板と黒色内側板の色相差及び温度差によって一般カラーカメラ及び熱画像カメラのいずれによっても正確な映像撮影が可能で映像整合基準位置を正確に抽出することができ、これにより一般カラーカメラで撮影した映像と熱画像カメラで撮影した映像の正確で迅速な整合が可能な効果がある。

本発明による映像整合用ジグの分解斜視図である。本発明による映像整合用ジグの白色基板の正面図である。本発明による映像整合用ジグの黒色内側板の正面図である。本発明による映像整合用ジグの結合斜視図である。本発明による映像整合用ジグの結合正面図である。本発明による映像整合用ジグの結合側断面図である。本発明による映像整合用ジグの黒色内側板が結合される過程を示した平面図である。本発明によって抽出された黒色四角パターンのコーナー点を順次整列してステレオ補正を行う一例を示す図である。本発明による一般カラーカメラ及び熱画像カメラで撮影した映像整合用ジグ映像の一例を示す図である。本発明による映像整合用ジグを用いて補正された一般カラーカメラ及び熱画像カメラの補正された二つの映像の一例を示す図である。本発明の他の実施例による映像整合用ジグの分解斜視図である。本発明の他の実施例による映像整合用ジグの結合斜視図を示した図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による映像整合用ジグの分解斜視図、図２は映像整合用ジグの白色基板の正面図、図３は映像整合用ジグの黒色内側板の正面図を示したものである。また、図４は本発明による映像整合用ジグの結合斜視図、図５は映像整合用ジグの結合正面図、図６は映像整合用ジグの結合側断面図を示したものである。

図１〜図６に示した本発明による映像整合用ジグは一般カラーカメラと熱画像カメラで撮影した映像を単一映像に整合するのに必要な絶対的な基準位置を提供するための装置である。この映像整合用ジグは、横方向及び縦方向に一定間隔で四角形孔１１が形成された白色基板１０と、前記白色基板１０を支持して前面に固定する固定枠３０と、前記白色基板１０が前面に固定された固定枠３０の後面に着脱可能に結合される黒色内側板２０とを含んでなる。一方、本発明で称する白色及び黒色は正確な白色または黒色を意味するものではなく、互いに色相差が対比可能な程度の白色系統及び黒色系統の色相を意味する。

本発明の実施例において、前記白色基板１０はステンレススチール（ＳＴＳ３０４）及び白色アセタール素材からなり、直四角形に製作される。前記白色基板１０には一定したパターンの孔１１が形成される。この孔パターンは横方向に六つの正四角形孔１１及び縦方向に五つの正四角形孔１１からなり、このような白色基板１０に形成された孔１１は穿孔技法によって形成できる。また、白色基板１０の端縁には固定枠３０の前面部にネジなどの固定具３１ａで固定させるための締結孔１０ａが形成される。

前記黒色内側板２０は白色基板１０の後面に着脱可能に結合され、白色基板１０に形成された四角形孔１１が黒色と見えるようにするために、前面が黒色であるアルミニウム（ＡＬ６０６１）素材の直四角形に製作される。前記黒色内側板２０は白色基板１０に形成された四角形孔１１をすべてカバーすることができるサイズに形成されなければならない。本発明の実施例において、前記黒色内側板２０は固定枠３０の後面にスライド方式で着脱可能に結合可能なサイズに製作される。

前記固定枠３０は前後が開放した額縁フレーム（Ｆｒａｍｅ）形状になり、前面に白色基板１０を固定させて支持し、後面に黒色内側板２０を着脱可能に結合する役目をする。本発明の実施例において、前記固定枠３０はアルミニウム（ＡＬ６０６１）素材からなった直四角形フレーム構造に形成されるの。この固定枠３０のフレーム前面部３１は白色基板１０の縁部がネジなどの固定具３１ａで結合される基板板固定部の役目をすることになる。このような直四角形フレーム形態の固定枠３０の後面には黒色内側板２０が一側の垂直方向にスライド方式で着脱可能に差し込まれて支持される内側板結合溝３２が形成される。すなわち、前記固定枠３０には一側縁部後面を通じて黒色内側板２０が外部から差し込まれるように縁部の後面一側が開放し、この開放した縁部の後面一側から内側にガイド溝が形成された内側板結合溝３２が形成されるので、黒色内側板２０がスライド方式で着脱可能に差し込まれて結合される。一方、前記固定枠３０の両側縁部の外側にはアルミニウムなどの素材からなった取っ手３３が付着される。この取っ手３３は固定枠３０の運搬時に用いられる。

図７は前記のように構成された映像整合用ジグの黒色内側板が結合される過程を示す平面図である。普段は白色基板１０は固定枠３０に結合された状態で保管され、黒色内側板２０は別に分離されて保管され、使用時に固定枠３０の内側板結合溝３２を通じて固定枠３０に結合されて使用される。

本発明において、黒色内側板２０を固定枠３０に分離可能に結合することは、黒色内側板２０を固定枠３０から分離して別途冷却保管することにより、白色基板１０とは温度を異にして、熱画像カメラで撮影するとき、黒色内側板２０と白色基板１０の温度差による映像認識を可能にするためである。

すなわち、一般カラーカメラによって同一温度条件で黒色内側板２０を固定枠３０に結合して撮影する場合、色相差によって白色基板１０と黒色内側板２０の区分が可能であるが、熱画像カメラで撮影する場合、同一温度条件ではこのような区分が難しくなる。これにより、本発明においては、白色基板１０を室温で保管し、黒色内側板２０は冷蔵庫などによって冷却状態で保管し、熱画像カメラで撮影するとき、冷蔵保管された黒色内側板２０を前面に白色基板１０が結合された固定枠３０の内側板結合溝３２に結合させた後に撮影することにより、白色基板１０と黒色内側板２０の温度差を認識して白色基板１０の四角形孔１１で表現される内側板２０の黒色四角パターンを抽出することができるようにしている。

前記一般カラーカメラ及び熱画像カメラで撮影されて黒色四角パターン形態が抽出されれば、抽出された黒色四角パターンによってそれぞれの四角形コーナー点を捜すことができることになる。このように四角形コーナー点を捜せば、一般的なステレオ補正過程と同様に、四角形コーナー点を順次整列してステレオ補正を遂行することができることになる。図８はこのように抽出された黒色四角パターンのコーナー点を順次整列してステレオ補正を行う一例を示したものである。

また、図９は一般カラーカメラ及び熱画像カメラで撮影した映像整合用ジグ映像の一例を示すものであり、図１０は映像整合用ジグを用いて補正された一般カラーカメラ及び熱画像カメラの補正された二つの映像一例を示したものである。両映像の黒色四角パターンを抽出すれば、これにより二つの映像を補正して位置を一致させることで単一映像に整合することができることになる。

前述したように、本発明による映像整合用ジグは互いに異なる温度で保管される白色基板１０と黒色内側板２０によって一般カラーカメラ及び熱画像カメラのいずれによっても認識可能な映像を獲得することができることになる。これにより、一般カラーカメラの映像及び熱画像カメラの映像を整合して単一映像を生成することができることになる。

一方、前述した実施例においては、白色基板１０及び黒色内側板２０が固定枠３０に結合されるものに説明したが、この固定枠３０は黒色内側板２０を着脱可能に結合するためのものなので、この固定枠３０の機能を白色基板１０によって果たすようにすることができる。

図１１は本発明の他の実施例による映像整合用ジグの分解斜視図、図１２は映像整合用ジグの結合斜視図を示したものである。

図１１及び図１２に示したように、本発明の他の実施例においては、別途の固定枠なしに白色基板１０が固定枠の役目をすることになる。すなわち、白色基板１０は前面には横方向及び縦方向に所定の間隔で穿孔された四角形孔１１が形成され、側面には取っ手３３が取り付けられ、後面には黒色内側板２０がスライド方式で着脱可能に結合される内側板結合溝３２が形成される。

このように、白色基板１０と黒色内側板２０からなった映像整合用ジグは、白色基板１０と黒色内側板２０が分離されて互いに異なる温度で保管され、使用時にこれを結合して一般カラーカメラ及び熱画像カメラで撮影して黒色パターンを把握することができるようにする。

前述したように、本発明による映像整合用ジグは、四角形孔１１が横方向及び縦方向に一定間隔で形成された白色基板１０の後面に黒色内側板２０を着脱可能に結合するように構成され、白色基板１０と黒色内側板２０の色相差及び温度差によってそれぞれ黒色四角パターンを抽出してステレオ補正を遂行することにより、正確で迅速な映像整合ができるように提供される。

一方、前述した実施例においては映像整合用ジグの白色基板１０に形成された孔が四角形であるものに説明したが、これはパターン把握が可能な他の形態、例えば円形になることができる。すなわち、白色基板１０に形成された孔が円形パターンの場合にも従来のステレオ補正方式で黒色円形パターンを抽出することができるので、抽出された黒色円形の中心点を把握し、把握された中心点を順次整列してステレオ補正を遂行することができることになる。

このように、本発明による映像整合用ジグは前述した実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想及び下記の特許請求範囲と均等な範囲内で多様な修正及び変形が可能であるのは言うまでもない。

１０基板１０ａ締結孔
１１四角形孔２０内側板
３０固定枠３１固定枠前面部
３１ａ固定具３２内側板結合溝
３３取っ手

Claims

一般カラーカメラと熱画像カメラの映像を単一映像に整合するための基準位置を提供する映像整合用ジグにおいて、
横方向及び縦方向に一定間隔で四角形または円形孔が形成された白色基板１０と；
前記白色基板１０の後面に着脱可能に結合され、白色基板１０に形成された孔が黒色に表現されるようにする黒色内側板２０と；を含んでなることを特徴とする、映像整合用ジグ。
前記白色基板１０の後面には、前記黒色内側板２０がスライド方式で着脱可能に差し込まれて支持される内側板結合溝３２が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の映像整合用ジグ。
前記白色基板１０は縁部が固定枠３０の前面部３１に固定設置され、
前記黒色内側板２０は前記白色基板１０が前面に固定された固定枠３０の後面に着脱可能に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の映像整合用ジグ。
前記固定枠３０の後面には一側方向に前記黒色内側板２０がスライド方式で着脱可能に差し込まれて支持される内側板結合溝３２が形成されることを特徴とする、請求項３に記載の映像整合用ジグ。
前記固定枠３０の側面には取っ手３３が付着されることを特徴とする、請求項３に記載の映像整合用ジグ。
前記白色基板１０と黒色内側板２０は室温状態及び冷却状態でそれぞれ保管されてから結合され、前記熱画像カメラで撮影される場合、白色基板１０と黒色内側板２０の温度差によって黒色の四角形または円形パターンが抽出されるようにすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の映像整合用ジグ。