KR0121760B1 - 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

캠코더를 이용한 피사체 촬영에 있어서, 피사체의 크기 및 거리를 알 수 없었던 점을 개선하여 피사체의 거리 및 크기를 알려주도록 하는 것으로 오토 포커싱을 가능케하는 포커스 렌즈 구동용 스템모터의 스텝 포지션을 체크하여 카메라와 피사체와의 거리를 환산해 내고 렌즈와 CCD와의 촛점거리, CCD내의 피사체 크기를 확인하여 CCD내의 피사체 크기를 촛점거리로 나눈후 이를 피사체까지의 거리로 곱해 주므로써 실제 피사체 크기(높이)를 알 수 있도록 하는 것이다.

Description

캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정방법 및 장치

제1도는 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정장치를 갗춘 캠코더 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정방법의 흐름도.

제3도는 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정예를 도시한 상태도.

제4도는 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정방식을 도시한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 카메라 파트 110 : 렌즈

120 : 촬영소자(CCD) 130 : 프로세서부

140 : 오토 포커스부 150 : 스텝모터

200 : 제어수단 210 : 마이콤

300 : 몸체이동수단 400 : 표시수단

410 : OSD IC 420 : 표시부

본 발명은 두 개의 피사체가 이격된 거리 및 한개의 피사체에 대한 높이를 측정하는 거리 및 높이 측정방법 및 장치에 관한 것으로 특히 캠코더(Movie camera)를 이용한 피사체 촬영시 피사체와 피사체간의 이격거리 및 피사체의 높이를 측정하여 디스플레이시켜 주도록 하는 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정방법 및 장치에 관한 것이다.

캠코더를 이용한 피사체 촬영시 촬영자는 피사체(예를 들어 산, 건물, 다리, 사람 등)의 높이 또는 피사체 사이의 이격길이가 어느정도 되는지 확인하고 싶어하는 욕망이 있으나 기존의 캠코더에서는 피사체와 피사체 사이의 거리 및 피사체의 높이 확인이 불가능하였다.

즉 기존의 캠코더는 줌(Zoom)기능과 오토 포커스(auto focus)기능을 이용하여 멀리 떨어진 피사체를 가깝게 촬영하거나 가까운 피사체를 멀리 촬영하는 한편 피사체의 촛점을 수동으로 조작하지 않고도 자동으로 맞추어 주게 되어 다양한 화면을 쉽게 촬영할 수 있는 편리함을 갖추고 있으며 또한 기존의 캠코더는 오토 포커싱 기능을 이용하여 촬영지점과 피사체가 위치된 지점까지의 거리를 측정하여 표시해 줄 수 있으나 피사체와 피사체 사이의 이격거리와 피사체의 높이등은 알 수 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 피사체으 높이 및 피사체 사이의거리를 측정하여 디스플레이시켜 주도록 하는 거리 및 높이 측정방법 및 장치를 제공함으로써 촬영자가 궁금해 하는 피사체와 피사체 사이의 이격거리 및 피사체의 높이를 알 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 거리 및 높이 측정방법은 거리 및 높이측정 모우드키 입력에따라 피사체를 촬영하는 카메라 파트를 상.하,좌.우 이동시키는 몸체 이동수단을 세트시키는 몸체이동수단세트과정과, 기준점 설정키 입력에 따라 오토 포커스된 기준점 피사체에 대한 촛점거리를 읽고 피사체 촬상각을 세트시키는 기준점 세트과정과, 측정점 설정키 입력에 따라 오토 포커스된 측정점 피사체에 대한 촛점거리 및 피사체 촬상각을 읽어내는 측정점 세트과정과, 상기 기준점세트과정과 측정점 세트과정에서 읽어낸 촛점거리 및 피사체 촬영각을 계산하여 기준점 피사체와 측정점 피사체와의 거리 및 높이를 디스플레이 시키는 표시과정으로 이루어지고 본 발명의 거림 및 높이 측정장치는 거리측정 모우드키와 기준점 및 설정점 설정키 입력에 따라 포커스 렌즈의 이동상태에 따른 촛점거리 정보를 받아들이고 줌상태 신호와 구동신호 및 표시신호를 출력시키는 제어수단과, 상기제어수단에서 출력되는 줌상태 신호에 의하여 오토 포커스를 수행하여 피사체를 촬영하고 포커스 렌즈 이동상태에 따른 촛점거리 정보를 제어수단에 공급하는 카메라 파트와, 상기 제어수단에서 출력되는 구동신호에 의하여 상기 카메라 파트를 상. 하, 좌.우 이동시켜 위치를 조정하는 몸체 이동수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 표시신호에 의하여 피사체와 피사체 사이의 거리 및 피사체의 높이를 디스플레이시키는 표시수단으로 구성되어진다.

이와같은 구성의 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정장치를 갗춘 캠코더 구성도로써 본 발명은 피사체를 오토 포커싱(Auto focusing)하여 촬영하고 이를 전기적신호에 변환시키는 카메라 파트(100)와, 상기 카메라 파트(100)를 상. 하, 좌.우 이동시키는 몸체 이동수단(300)과, 키입력에 따라 세트의 구동을 제어하고 피사체와 피사체사이의 거리 및 피사체의 높이를 계산해 내는 제어수단(200)과, 상기 제어수단(200)에서 계산된 피사체와 피사체사이의 거리 및 피사체의 높이를 외부로 디스플레이시키는 표시수단(400)으로 구성되어진다.

카메라 파트(100)는 줌(Zoom)과 오토 포커스를 위한 렌즈등이 구비된 렌즈(110)와, 상기 렌즈(100)를 통과한 광신호를 전기적 신호로 변환시키고 피사체의 촛점정보를 출력시키는 촬상소자인 CCD(120)와, 상기 CCD(120)의 전기적 신호를 색신호로 처리하여 VTR파트로 전하는 프로세스부(130)와, 상기 CCD(120)의 촛점정보를 받아 포커스 렌즈 구동신호를 출력시키고 포커스렌즈 이동상태에 따른 촛점거리 정보를 출력시키는 오토 포커스부(140)와 상기 오토 포커스부(140)의 포커스 렌즈 구동신호에 따라 포커스 렌즈를 수평이동시키는 스텝모터(150)로 구성되어진다.

여기서 피사체의 광신호를 접속하기 위한 렌즈(110)는 카메라의 최외곽으로부터 프론트(front) 렌즈, 줌렌즈, 릴레이 렌즈, 포커스렌즈, 리어(Rear) 렌즈 등으로 구성되고 줌 기능은 기어를 이용하여 줌 렌즈를 수평이동시킴으로써 줌인, 줌아웃트, 동작수행이 가능하게 되고 촛점조절은 스템모터(150)를 이용하여 포커스 렌즈를 수평이동시킴으로써 피사체의 촛점을 맞출 수 있다.

상기 렌즈(110)에서 접속된 광신호는 촬상소자인 CCD(120)에서 전기적 신호로 변환되어 매트릭스, 엔코더회로 등으로 구성되고 색신호 처리 보오드인 프로세스부(130)에서 VTR로 전송되어 기록되게 되며 또한 CCD(120)에서는 피사체의 촛점상황을 인식하여 오토 포커스 기능이 작동될 수 있도록 해당 촛점점보를 오토 포커스 (140)로 보내게 된다.

또한 오토 포커스 (140)는 오토 포커싱을 수행할 수 있는 마이콤으로 이루어지며 상기 CCD(120)로부터 제공된 촛점정보에 따라 포커스 렌즈를 구동시키는 구동신호를 스텝모터에 전달하고 스텝모터(150)의 스텝 포지션(Step Position)을 체크하여 포커스렌즈의 이동상태에 따른 촛점거리 정보를 제어수단(200)에 전달한다.

몸체 이동수단(300)은 카메라 파트(100)의 하부에 설치되고 외부 키입력을 인식하는 제어수단(200)의 제어신호에 의하여 카메라 파트(100)를 상. 하, 좌.우 이동시키며 카메라 파트(100)이동범위(즉 피사체의 렌즈 입력 각도)를 체크한다.

제어수단(200)은 거리측정과 기준점 및 측정점 설정키(K1)(K2)(K3)(Zoom)입력을 마이콤(210)에서 인식하여 몸체 이동수단(300)에 제어신호를 출력시키는 한편 오토 포커스부(140)에서 촛점거리 등의 정보를 제공받고 줌(Zoom) 상황을 오토 포커스부(140)에 제공하며 여기서 두 지점간 (피사체와 피사체 사이)의 거리 및 피사체의 높이측정이 계산되고 계산된 결과를 표시신호로 표시수단(400)에 출력시킨다.

표시수단(400)은 마이콤(210)에서 출력된 표시신호를 OSD IC(410)에서 수치 또는 문자로 생성시키고 이를 모니터 및 전자 뷰우 파인더 등의 표시부(420)에서 표시시킨다.

이와같은 본 발명의 거리 및 높이측정에 대한 일시예를 설명한다.

즉 제3도에 도시한 바와같이 관측점(x)에서 피사체인 산을 촬영할 때 산의 기준점(P1)과 측정점(P2)사이의 거리 및 높이를 측정하는 예로써 설명한다.

즉 하나의 피사체인 기준점(P1)에서 또다른 피사체인 측정점(P2)까지의 거리 및 높이를 측정하는 것으로 기준점(P1)과 측정점(P2)이 거의 같은 높이에서 수평상태로 거리만 이격되어 있을 경우 기준점(P1)과 측정점(P2)사이의 이격거리를 측정하게 되고 기준점(P1)과 측정점(P2)이 수평 이동거리가 거의없이 위 아래의 높이 차이만 있을 경우 기준점(P1)과 측정점(P2) 사이의 높이를 측정하게 된다.

먼저 관측점(x)에 본 발명에 따른 거리 및 높이 측정방법 및 장치가 내장된 캠코더를 삼각대등을 이용하여 고정시키게 된다.

이상태에서 거리 및 높이측정 모우드키(K1)가 입력되면 마이콤(210)에서는 이를 인식하여 몸체 이동수단(300)을 구성하는 모터를 세팅시켜 측정준비를 하게 된다.

이때 거리 및 높이측정 모우드키(K1)가 해제되면 몸체 이동수단(300)의 구동을 해제시키고 정상적인 캠코더의 촬영기능을 수행하게 된다.

그리고 거리 및 높이측정 모우드키(K1)가 입력되면 마이콤(210)에서는 몸체 이동수단(300)의 구동을 세트함과 동시에 오토 포커스부(140)에서 입력되는 촛점거리 테이타값과 동시에 오토 포커스부(140)에서 입력되는 촛점거리 데이터값과 몸체 이동수단(300)에 의해 카메라 파트(100)가 움직여진 각도를 이용하여 거리 및 높이측정 준비를 하게 된다.

이같이 거리 및 높이측정 모우드키(K1)가 입력된 후 기준점 설정키(K2)를 눌러 오토 포커스 되어 있는 기준점(P1)을 선택하면 (여기서는 산의 하단부) 마이콤(210)에서는 그때의 촛점거리(f1)를 읽게되고 몸체 이동수단(300)에 의해 카메라 파트(100)가 움직여진 각도(θ)을 0에 세팅시킨다.

이 과정이 끝나면 사용자는 외부키를 이용하여 몸체이동수단(300)을 구동시켜 기준점(P1)에서 측정점(P2)를 촬영하게 되고 이때 측정점(P2)의 촛점은 오토 포커스 기능에 의하여 자동으로 맞추어진다.

측정점(P2)의 촛점이 맞추어지면 측정 및 설정키(K3)를 누르게 되고 측정점 설정키(K3)가 눌려지면 마이콤(210)은 그때의 촛점거리(f2)를 읽는 한편 카메라 파트(100)가 움직여진 각도(θ)를 읽어 들이게 된다.

이 과정이 끝나면 마이콤(210)에서는 측정된 촛점거리(f1)(f2)와 카메라 파트(100)가 움직여진 각도(θ) 및 오토 포커스 기능에 의해 계산되는 관측점(x)에서 기준점(P1)까지의 거리와 관측점(x)에서 측정점(P2)까지의 거리를 이용하여 기준점(P1)과 측정점(P2)사이의 거리 및 높이를 계산하게 된다.

즉 관측점(x)과 기준점(P1) 및 측정점(P2)으로 이루어진 삼각형 구조에서 오토 포커싱 기능에 의해 계산되는 관측점(x)과 기준점(P1)사이의 거리, 관측점(x)과 측정점(P2)사이의 거리, 관측점(x)에서 기준점(P1)과 측정점(P2)사이의 각도를 알 수 있으므로 쉽게 기준점(P1)과 측정점(P2) 사이의 거리를 계산해 낼 수 있게 된다.

마이콤(210)에서 계산된 거리 및 높이는 표시수단(400)을 통하여 디스플레이 시키게 되므로 사용자는 기준점(P1)과 측정점(P2)과의 거리 및 높이를 알 수 있게 된다.

여기서 기준점(P1)과 측정점(P2)의 촛점거리 (f1)(f2)는 CCD(120)에서 전해지는 촛점정보를 오토 포커스부(140)의 포커스 마이콤에서 인식하여 포커스 렌즈 구동신호로 스텝모터(150)에 인가시키는 한편 촛점거리를 마이콤(210)에 인가시키게 되며 마이콤(210)에서는 오토 포커스부(140)에서 인가되는 촛점거리 (f1)(f2)를 이용하여 거리를 계산해 내게 된다.

그리고 카메라 파트(100)가 움직여진 각도(θ)는 기준점 설정키(K2)가 눌렸을 때를 기준으로 하여 측정점 설정치(K3)입력시 카메라 파트(100)가 상. 하 또는 좌. 우 이동된 거리를 측정하여 인식하게 되는 것으로 이는 마이콤(210)에서 몸체이동수단(300)을 구동시키게 되므로 쉽게 기준점 설정키(K2) 입력시부터 측정점 설정키(K3)입력시까지의 카메라 파트(100) 이동각도(θ)를 체크할 수 있다.

이같이 기준점(P1)와 측정점(P2)의 촛점거리 (f1)(f2) 및 카메라 파트(100)가 이동된 각도(θ)를 읽어들인 후 거리 및 높이를 계산해내는 마이콤(210)의 동작을 제4도를 참고로 하여 설정한다.

여기서 f : 촛점거리, l: 피사체까지의 거리, θ:는 피사체 입력각, 2H: CCD내 피사체 크기, 2h : 피사체의 실제크기(높이)로 정의하면의 식이 성립되어진다.

따라서 피사체의 실제크기(높이)는로 정의되어진다.

이때 촛점거리 f는 렌즈와 CCD와 거리를 말하는 것으로 이는 오토 포커스부(140)에서 포커스 렌즈의 제어신호에 의하여 계산된 후 마이콤(210)에 인가되므로 마이콤(210)에서 촛점거리 f를 인식할 수 있다.

그리고 CCD 피사체 크기 H는 CCD내에서 설정된 값이므로 알 수있다.

또한 피사체까지의 거리 l은 스텝모터(150)의 스텝포지션을 계산하여 얻어낼 수 있다.

따라서의 식에서 촛점거리 f, CCDso 피사체 크기 2H, 피사체까지의 거리 l를 알게 되므로 실제 피사체의 크기(높이) 2h를 계산해 낼 수 있다.

이때 제3도와 같이 경사진 산과 같은 피사체는 정확한 높이측정이 어렵고 개략적인 높이측정만 가능하다.

이같이 마이콤(210)에서 피사체와 피사체의 거리 및 피사체 크기를 계산해 내게되면 이를 OSD IC(410)에서 수치나 문자로 변환시킨 후 전자 뷰우 파인더나 모니터 등의 표시부(420)를 통하여 디스플레이시킴으로써 사용자는 피사체와 피사체의 거리 및 피사체의 높이를 알 수 있게 된다.

이와같은 본 발명은 캠코더의 촬영시 피사체와 피사체 사이의 이격거리 및 피사체의 높이를 디스플레이시켜 주게되므로 사용자의 욕구를 충족시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 거리 및 높이측정 모우드키 입력에 따라 피사체를 촬영하는 카메라 파트를 상. 하, 좌. 우 이동시키는 몸체 이동수단을 세트시키는 몸체 이동수단 세트과정과, 기준점 설정키 입력에 따 오토 포커스된 기준점 피사체에 대한 촛점거리를 읽고 피사체 촬상각을 세트시키는 기준점 세트과정과, 측정점 설정키 입력에 따라 오토 포커스된 측정점 피사체에 대한 촛점거리 및 기준점 피사체와 측정점 피사체와의 촬상각을 읽어내는 측정점 세트과정과, 상기 기준점 세트과정과 측정점 세트과정에서 읽어낸 촛점거리 및 피사체 촬상각을 계산하여 기준점 피사체와 측정점 피사체와의 거리 및 높이를 디스플레이시키는 표시과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정방법.
2. 제1항에 있어서, 기준점 피사체와 측정점 피사체와의 거리 및 높이는 기준점 피사체 촬영시 기준으로 측정점 피사체 촬영시의 촬상각을 읽어내고 측정점 피사체 촬영시 렌즈와 CCD사이의 촛점거리 및 OCD에 맺힌 피사체 크기를 읽어낸 후 상기 OCD에 맺힌 피사체 크기를 렌즈와 OCD 사이의 촛점거리로 나누고 이를 측정점 피사체와의 거리로 곱하여 환산해 내는 것을 특징으로 하는 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정방법.
3. 거리측정 모우드키와 기준점 및 설정점 설정키 입력에 따라 포커스 렌즈의 이동상태에 다른 촛점거리 정보를 받아들이고 줌상태 신호와 구동신호 및 표시신호를 출력시키는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 줌상태 신호에 의하여 오토 포커스를 수행하여 피사체를 촬영하고 포커스 렌즈 이동상태에 따른 촛점 거리를 정보를 제어수단에 공급하는 카메라 파트와, 상기 제어수단에서 출력되는 구동신호에 의하여 상기 카메라 파트를 상. 하, 좌. 우 이동시켜 위치를 조정하는 몸체 이동수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 표시신호에 의하여 피사체와 피사체간의 거리 및 피사체의 높이를 디스플레이시키는 표시수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정장치.
4. 제3항에 있어서, 몸체 이동수단은 제어수단의 구동신호에 의하여 구동되는 모터로 구성되고, 상기 모터의 구동에 따라 카메라 파트의 위치를 상·하, 좌·우 이동되게 설치 구성된 것을 특징으로 하는 캠코더를 이용한 거리 및 높이 측정장치.