KR100442535B1 - 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 영상 촬영시 지정된 색을 자동으로 무인 추적하여 최적의 영상 화면을 형성하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법은 영상 장치/시스템을 도입해야 하는 다양한 분야에서 영상 장치/시스템을 소비자들이 처한 물리적 상황과 경제적 상황에 적합하도록 저렴하면서도 정확성이나 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘하며, 보다 다양한 분야에 적용될 수 있는 색 추적에 의거한 영상 기술을 안출하여 개발자 및 이를 응용하는 여러 분야에도 제2, 제3의 이익을 창출할 수 있는 방안을 제시할 수 있다.

Description

색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법{SHORTAGE OF HANDS IMAGE APPARATUS AND SYSTEM USING COLOR TRACING, AND THEREOF METHOD}

본 발명은 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 영상 촬영시 지정된 색을 자동으로 무인 추적하여 최적의 영상 화면을 형성하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래 카메라를 이용하는 영상 기술은 방송국 등에서 촬영기사에 의해 고정식 또는 이동식 카메라를 이용하여 수동으로 영상을 촬영하는 유인 영상방식과, 건물이나 주요 시설물 등에서 방범을 위해 고정식 또는 이동식 카메라를 이용하여 무인으로 침입자를 감시하는 무인 영상방식으로 크게 구분할 수 있다.

이중 전자 방식인 유인 영상방식에 의거한 영상기술은 촬영 및 방송 장비를 비롯한 장비 구매대금 및 그 유지보수비에 더불어 촬영기사의 인건비를 또한 지불해야 하므로 소규모 방송국이나 인터넷 방송국, 그리고 교육용 방송을 위한 학원 또는 학교, 직장 등에서는 지출되는 비용에 대한 부담이 큰 단점이 있었으며, 또한, 촬영기사의 노하우 또는 경험에 의한 촬영이 이루어져 보다 노련한 촬영기사를 적시적소에 배치해야 하는 어려움과, 유인이기 때문에 촬영 시간의 제한성이 문제점으로 대두되었다. 그리고, 상기 유인 방식은 방범을 위한 건물이나 주요 시설물내 침입자의 감시와 같은 24시간 감시체계에는 적합지 않은 단점이 있었다.

따라서, 요즘은 건물이나 주요시설물의 침입자 감시에 사용되는 영상기술 방식으로 후자인 무인 영상방식을 대부분 이용한다. 예컨대, 금융기관에서의 고객 및 침입자 감시, 건물 및 군부대 등지에서의 출입자 및 침입자 감시, 유통업체에서의 고객의 흐름 통제, 항만 및 항공기 감시 및 통제, 무인도 선박 감시를 위해 자동으로 지정된 감시 지역을 촬영 및 녹화하는 무인 영상방식을 이용하고 있다.

종래 무인 영상 방식은 또한, 카메라의 고정 또는 제한적 이동에 따른 고정된 지역을 촬영하는 고정식 무인 영상 방식과, 움직이는 물체를 추적하여 촬영하는 이동물체 추적용 무인 영상 방식이 있다. 이중 전자인 고정식 무인 영상 방식은 저가로 구현할 수 있지만, 실제 침입자가 발생하거나 출입자가 있는 경우에 이들을 고정된 지역으로부터 추적할 수가 없고, 객체를 캡쳐(Capture)할 수 없어 저효율이며, 후자인 이동물체 추적용 무인 영상 방식은 열감지 센서, 적외선 센서, 장력 센서 및 초음파 센서를 이용하여 고정된 배경으로부터 이동하는 물체의 움직임을 추출하여 상하좌우로 이동 가능한 카메라를 제어하여 추적 촬영 및 속도 감시가 가능토록 함으로써 유인 감시를 탈피하여 정확성과 신뢰성을 동시에 충족시킬 수 있는 장점이 있어 고도의 방범을 필요로 하는 곳이나 속도 감지를 필요로 하는 곳에서 주로 이용하고 있다. 그러나, 상기 이동물체 추적용 무인 영상 방식은 반면에 이동물체를 추출하기 위한 기술 과정이 복잡/난해하여 에러가 많이 발생하며, 에러를 줄일 수 있는 핵심 부품이 고가로 인해 시스템 구축에 발생되는 지출비용이 큰 문제와, 추적할 객체(이동 물체)를 배경으로부터 어떻게 분리 추출하는가에 대한 제어가 매우 난해한 문제가 있었다.

따라서, 영상 장치/시스템을 도입해야 하는 소비자 입장에서는 다양한 분야에서 영상 장치/시스템을 자신이 처한 물리적 상황과 경제적 상황에 적합하게 구현하기 위해서 보다 저렴하면서도 정확성이나 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘하는 새로운 영상 기술이 요구되었다.

그리고, 보다 다양한 분야에 적용될 수 있는 새로운 방식의 영상 기술이 안출된다면 개발자 및 이를 응용하는 여러 분야에도 제2, 제3의 이익을 창출할 수 있는 방안을 제시할 수 있는 희소식이 될 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 영상 장치/시스템을 도입해야 하는 다양한 분야에서 영상 장치/시스템을 소비자들이 처한 물리적 상황과 경제적 상황에 적합하도록 저렴하면서도 정확성이나 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 보다 다양한 분야에 적용될 수 있는 색 추적에 의거한 영상 기술을 안출하여 개발자 및 이를 응용하는 여러 분야에도 제2, 제3의 이익을 창출할 수 있는 방안을 제시할 수 있는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 간단하면서도 정확성 및 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘할 수 있는 색 추적을 이용한 영상 기술을 제시함으로써 이를 응용한 다양한 서비스를 도출할 수 있는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무인으로 동작하는 영상 장치/시스템에서 가상의 분할 화면을 색에 의한 자동 추적 방식으로 촬영하여 미세한 부분이라도 정확하게 캡쳐할 수 있는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 제공함에있다.

또한, 본 발명의 목적은 무인 영상 장치/시스템의 구입 비용 부담을 줄이고, 유지보수에 따른 추가 부담이 필요 없도록 하여 최저 비용으로 최대의 효과를 창출할 수 있는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치의 개요도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 색을 추적하여 영상을 촬영하는 무인 영상 장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 색을 추적하여 영상을 촬영하는 무인 영상 시스템의 블록 구성도,

도 4는 도 3에 도시된 무인 영상 시스템의 설치 구성을 도시한 설치 구성도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 색 추적을 위해 분할된 감시영역을 감시하기 위한 기술 설명도,

도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 지정된 색이 지나는 분할된 화면을 자동 추적하기 위한 기술 설명도,

도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 지정된 색이 지나는 화면을 자동 추적하기 위한 기술 설명도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템의 동작을 설명한 흐름도,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 색 추적자 설정화면을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 색 추적자 10: 추적용 카메라

20: 주카메라 30: 감시영역

40: 녹화화면 60: 색 추적용 컴퓨터

61: 모니터 62: 키보드

63: 마우스 64: 메인 컴퓨터

100: 콘트롤러 111: 입력부

112: 색 추적자 위치 판별부 113: 제어부

114: 입/출력부 115: 저장부

116: 표시부 70: DVR

120: 화면 제어기 121: RS-232C

122: 제어부 123: 표시부

124: I/O 포트 125: 전원부

상기의 목적을 해결하기 위하여 본 발명의 제1견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 장치는:

감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

상기 추적용 카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하여 녹화 화면 촬영을 제어하며, 입력되는 녹화 화면을 저장하는 콘트롤러;

상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능하여 접속되어 있는 상기 콘트롤러의 녹화 화면 촬영 제어에 의해 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 상기 콘트롤러로 전송하는 주카메라;를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2견지에 따라 색 추적을 이용한 무인 영상 장치의 상기 콘트롤러는;

상기 추적용 카메라를 통해 상기 영상 데이터를 입력받는 입력부,

상기 입력부를 통해 입력된 상기 감시영역의 영상 데이터로부터 상기 색 추적자의 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 판별하는 색 추적자 위치 판별부,

상기 색 추적자 위치 판별부에서 출력된 상기 색 추적자의 존재 유무 및 상기 색 추적자의 위치 판별에 대한 결과를 입력받아 상기 주카메라의 녹화 화면 위치를 지정하는 제어부,

상기 제어부와 상기 주카메라의 입/출입을 담당하는 입/출력부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제3견지에 따라 색 추적을 이용한 무인 영상 장치의 상기 콘트롤러는;

상기 주카메라로부터 녹화되는 녹화 화면을 상기 입/출력부를 통해 입력받아 저장하는 저장부, 및

상기 제어부의 제어시 상기 저장부에서 저장한 녹화 화면 데이터를 실시간 또는 필요시 재생하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제4견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템은:

감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

상기 추적용 카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 데이터를 출력하는 색 추적용 컴퓨터;

다수의 입/출력 채널을 구비하며, 상기 색 추적용 컴퓨터와 특정 채널을 통해 연결되어 상기 색 추적용 컴퓨터를 통해 입력되는 녹화 화면의 지정 위치를 입력받아 녹화 화면을 제어하는 화면 제어기;

상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능하여 특정 채널을 통해 접속되어 있는 상기 화면 제어기의 녹화 화면 촬영 제어에 의해 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 전송하는 주카메라; 및

상기 주카메라에 연결되어 상기 주카메라에서 전송하는 녹화 화면을 저장하는 디브이알(DVR)을 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제5견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템의 상기 화면 제어기는;

상기 색 추적용 컴퓨터와 상기 화면 제어기의 인터페이싱을 담당하는 알에스232씨 포트,

상기 화면 제어기의 제반 구성부의 동작을 제어하며, 상기 색 추적용 컴퓨터에서 입력되는 데이터를 상기 알에스232C 포트를 통해 입력받아 화면 제어와 관련된 녹화 화면의 위치 및 상기 주카메라의 동작 제어신호를 상기 색 추적용 컴퓨터로부터 인가받는 제어부,

다수의 채널로 구성되며, 상기 주카메라와 접속되는 채널과 상기 디브이알에 접속되는 채널을 적어도 구비하는 입/출력 포트, 및

내부 구성부에 필요 전원을 공급하는 전원부를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제6견지에 따라 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템의 상기 화면 제어기는; 상기 화면 제어기의 동작 상태를 표시하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제7견지에 따라 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템은 상기 색 추적용 컴퓨터와 상기 화면 제어기와 상기 디브이알이 일체화되는 캐비넷에 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제8견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템은:

감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

상기 추적용 카메라와 통신 포트를 통해 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터로부터 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 데이터를 출력하는 색 추적용 컴퓨터;

상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 상기 색 추적용 컴퓨터와 통신 포트를 통해 접속되어, 상기 색 추적용 컴퓨터를 통해 입력되는 녹화 화면의 지정 위치를 입력받아 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 전송하는 주카메라; 및

상기 주카메라와 통신 포트를 통해 연결되어 상기 주카메라에서 전송하는 녹화 화면을 저장하는 디브이알(DVR)을 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제9견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템의 상기 주카메라는; 상기 색 추적용 컴퓨터와 인터페이싱을 담당하는 알에스485 포트를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제10견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템의 각 구성부는 무선 통신 포트를 통해 구성부 상호간 통신을 수행함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제11견지에 따라 감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되는 추적용 카메라와, 상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능한 주카메라와, 상기 추적용 카메라 및 상기 주카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하여 녹화 화면 촬영을 제어하며, 입력되는 녹화 화면을 저장하는 콘트롤러를 하나의 장치 또는 여러 개의 장치로 분리 구비한 무인 영상 장치/시스템에서 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은:

상기 추적용 카메라를 통해 상기 감시영역 전체를 촬영하여 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 상기 감시영역을 촬영한 영상 데이터를 수집하는 단계;

상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계;

상기 감시영역 내 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 단계; 및

상기 감시영역 내 상기 색 추적자가 위치된 주변영역이 녹화 화면으로 지정된 상기 주카메라를 통해 지정된 영역을 집중 촬영하는 단계;를 가짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제12견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은; 상기 감시영역을 가상으로 소정 개수로 분할한 후, 상기 감시영역의 분할된 화면에서 상기 색 추적자가 위치된 분할 화면을 자동 추적하여 해당 분할 화면만 상기 주카메라를 통해 촬영함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제13견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은; 상기 색 추적자가 상기 감시영역 내에 부존재 하는 경우에는 상기 주카메라를 통해 감시영역 전체를 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제14견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은; 상기 색 추적자의 위치가 상기 감시영역 내에서 변경되는 경우에는 상기 주카메라의 녹화 화면 위치를 상기 색 추적자가 위치한 분할 화면으로 이동시켜 해당 분할 화면 영역을 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제15견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은; 상기 색 추적자의 추적 색이 신규 지정되는 경우에는 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 통해 신규 지정된 색 추적자가 위치한 분할 화면 영역을 판별한 후, 상기 신규 지정된 색 추적자가 위치된 해당 분할 화면을 상기 주카메라를 통해 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제16견지에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법은; 상기 감시영역 내에서 상기 색 추적자의 이동 벡터 궤적을 추적하여 연속적으로 상기 주카메라를 통해 자동 추적 궤적을 이루면서 촬영함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제17견지에 따른 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계는;

상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 이차원의 색의 해당 스펙트럼으로 변환하는 색 측정 과정과,

상기 스펙트럼으로 변환된 색 화상 스펙트럼으로부터 색의 특징을 추출하는 특징 추출 과정과,

상기 특징 추출 과정에서 추출된 색의 특징에 따라 이를 절대치한 후, 등록된 색 추적자로 설정된 색과 비교하는 색 해석 과정, 및

상기 색 해석에 따라 지정된 색 추적자가 상기 입력된 영상 데이터로부터 검출되는 경우 상기 감시영역 내에서 상기 색 추적자가 위치한 정위치를 판별하는 색 추적자 위치 판별 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제18견지에 따른 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계는;

상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터로부터 화소 단위의 색 데이터 값을 읽는 과정과,

상기 화소 단위의 색 데이터 값을 등록된 색 추적자 값과 비교하여 각 화소 단위로 상기 색 추적자에 등록된 색에 해당하는 값이 있는가를 판단하는 과정과,

상기 판단 결과 상기 색 추적자로 등록된 색 값에 해당하는 특정 화소의 색 데이터 값이 존재하는 경우 해당 화소의 위치를 판별하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제19견지에 따른 상기 색 추적자 등록은;

소정 등급으로 각각 구분되어진 색상, 채도, 명도로부터 혼합될 수 있는 여러 색 중에서 특정 색을 지정하여 이를 빨강(Red), 녹색(Green), 파랑(Blue)의 각각의 값으로 표현한 후, 이를 빨강, 녹색, 파랑(알지비: RGB)의 합성값에 의해 고유의 색 추적자로 설정하는 과정에 의해 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제20견지에 따른 상기 색 추적자로 설정된 알지비 합성값 및 화소 단위의 색 데이터 값은 정수임을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 적용되는 색(色: color) 추적을 이용한 무인 영상 장치의 개요도이다.

본 발명에 적용되는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치는 크게 콘트롤러(Controller)(100)와 추적용 카메라(10) 및 주카메라(20)로 이루어지며, 색 추적을 위해 색 추적자(1)가 지정된다.

상기 추적용 카메라(10)는 감시영역(30) 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치된 카메라(color camera)로서, 상기 콘트롤러(100)의 동작 및 온/오프(On/Off) 제어를 받으며, 상기 색 추적자(1)의 존재 및 위치를 판별하기 위하여 감시영역(30) 전체를 촬영하고 촬영한 영상 데이터(음성 데이터도 포함될 수 있다.)를 상기 콘트롤러(100)로 입력한다.

상기 콘트롤러(100)는 도 2에 도시된 예와 같이 하나의 장치로 구현될 수 있고, 또한 도 3에 도시된 예와 같이 시스템으로도 구현 가능하며, 상기 추적용 카메라(10)를 통해 입력되는 상기 감시영역(30)의 영상 데이터를 통해 상기 감시영역(30) 내에 지정된 색 추적자(1)의 존재 여부 및 위치를 판별하여 상기 색 추적자(1)의 존재 및 위치에 따라 상기 주카메라(20)에서 녹화할 촬영화면(40)을 제어하게 된다. 보다 구체적으로 언급하면; 상기 콘트롤러(100)는 상기 추적용 카메라(10)를 통해 입력되는 상기 감시영역(30)의 영상 데이터로부터 상기 감시영역(30) 내에 지정된 색 추적자(1)가 존재하는 경우 존재 위치를 판별하여 상기 주카메라(20)의 녹화 화면(40)의 위치를 조정하여 상기 주카메라(20)가 상기 감시영역(30) 내에 상기 색 추적자(1)가 위치한 주변영역(40: 녹화 화면)을 집중 촬영하도록 촬영할 녹화 위치를 제어한다. 또한, 상기 콘트롤러(100)는 상기 색 추적자(1)의 위치가 변경되는 경우에 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력되는 상기 감시영역(30)의 영상 데이터로부터 상기 색 추적자(1)를 추적하여 상기 색 추적자(1)의 변경된 위치를 판별하고, 상기 주카메라(20)의 촬영 위치를 변경시켜 변경된 색 추적자(1) 주변영역(40)을 집중 촬영하도록 제어한다. 만약, 상기 색 추적자(1)가 존재하지 않는 경우에는 상기 주카메라(20)가 상기 감시영역(30) 전체를 촬영하도록 제어한다.

본 발명에서 언급되는 색 추적자(1)는 특정된 유형의 물체(예를 들어, 교수봉 단부에 특정 색으로 채색된 기구물이 될 수 있다.) 또는 지정된 기구물이 아닌 특정 색을 포함하는 유형/무형의 물체를 포함한다. 여기서, 상기 색이란 색상, 명도, 채도의 색의 3속성에 의해 표현되는데, 상기 색상은 빨강, 노랑, 녹색, 파랑, 보라와 같이 유채색에 특성을 부여한 성질을 말하며, 상기 명도는 유채색 및 무채색의 밝고 어두운 성질을 말하며, 상기 채도는 색의 강약을 나타내는 성질을 말한다. 또한, 색에는 색을 혼합하여 다른 색이 되는 혼합색도 있다. 따라서, 본 발명에 적용되는 색 추적자(1)는 여러 색 중 미리 지정된 특정 색(색상, 명도, 채도 중 어느 하나의 요소만 또는 두 가지 요소 또는 세 가지 요소 모두에 의거한 색)이다. 상기 색 추적자(1)는 특정 색 하나만 될 수도 있고, 동시에 다수가 될 수도 있으며, 지정에 의해 변경도 가능하다.

상기 주카메라(20)는 상기 감시영역(30)을 촬영할 수 있는 소정 위치에 자동으로 상하좌우 움직임(21)이 가능하도록 설치되며, 줌 인/아웃(Zoom In/Out)이 가능하여 상기 콘트롤러(100)의 녹화 화면(40) 촬영 제어에 의해 상기 감시영역(30) 중 상기 색 추적자(1)가 위치한 주변영역을 줌 인 하여 촬영하여 녹화한 화면을 상기 콘트롤러(100)로 전송한다. 상기 주카메라(20)는 상기 추적용 카메라(10)의 감시영역이나 추적할 색 추적자가 복수 개인 경우에 하나 이상의 복수 개로 구성할 수도 있을 것이다. 상기 주카메라(20)는 일 예로 스피드 돔 카메라(speed dome camera)를 사용한다.

이와 같이, 상기 도 1에 의거한 본 발명에 적용되는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치는 감시영역(30)으로부터 색 추적자(1)를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라(10)와, 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자(1)를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 줌 인 하여 촬영하도록 제어하는 콘트롤러(100)와, 상기 콘트롤러(100)의 제어에 의해 상기 감시영역(30) 내의 소정 영역을 줌 인 하여 촬영하여 녹화한 화면을 상기 콘트롤러(100)로 전송하는 주카메라(20)를 구비한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 색을 추적하여 영상을 촬영하는 무인 영상 장치의 블록 구성도이다.

상기 도 2에 도시된 색 추적을 이용한 무인 영상 장치의 구성은 상기 도 1에서 언급한 상기 콘트롤러(100)의 내부 구성을 보다 구체적으로 나타낸 것이다.

상기 콘트롤러(100)는 입력부(111), 색 추적자 위치 판별부(112), 제어부(113), 입/출력부(114), 저장부(115) 및 표시부(116)를 구비한다.

상기 입력부(111)는 상기 추적용 카메라(10)를 통해 영상 및 음성 데이터를 포함하는 감시용 화면을 입력받아 상기 색 추적자 위치 판별부(112)로 출력한다.

상기 색 추적자 위치 판별부(112)는 상기 입력부(111)를 통해 입력된 상기감시영역(30)의 영상 데이터로부터 상기 색 추적자(1)의 존재 유무 및 지정된 색 판별, 그리고 상기 색 추적자(1)가 상기 감시영역(30) 내에서 위치한 정위치를 추출하여 판별한다. 상기 색 추적자 위치 판별부(112)는 색 측정, 특징 추출, 색 해석 및 색 위치 판별에 관한 제반 동작을 수행하는데, 예를 들어, 상기 색 측정은 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력되는 영상 데이터를 이차원의 색(색상 화상, 명도 화상, 채색 화상)의 해당 스펙트럼으로 변환하는 동작이며, 상기 특징 추출은 상기 스펙트럼으로 변환된 색 화상 스펙트럼으로부터 특징을 추출하여 상기 영상 데이터에 포함된 색의 특징을 계산하는 동작이며, 상기 색 해석은 상기 특징 추출에서 계산된 색 특징에 따라 이를 절대치(또는, 측정치)한 후, 기 저장되어 있는 색 테이블에 구비된 색들과 비교하여 색을 판별하거나, 기 저장되어 있는 지정된 색과 비교하여 상기 색 추적자로 등록된 색이 상기 영상 데이터에 포함되어 있는가를 해석하는 동작이며, 상기 색 위치 판별은 상기 색 해석에 따라 지정된 색 추적자가 입력된 영상 데이터로부터 검출되는 경우 상기 감시영역(30) 내에서 상기 색 추적자가 위치한 정위치를 예를 들어 이차원 좌표로 해석하여 위치를 판별하는 동작이다. 상기 색 추적자 위치 판별부(112)는 이렇게 판별한 상기 색 추적자(1)의 존재 유무 및 위치에 대한 최종 결과를 상기 제어부(113)로 출력한다.

이 외에도, 상기 색 추적자 위치 판별부(112)는 색 판별을 위해 스포이트(spuit) 색 판별 방식을 사용할 수 있는데, 그 방식은 다음과 같다.

먼저, 색 추적자로 설정하기 위해 사용자는 도 9에 도시된 색 추적자 설정화면을 통해 색 추적자를 설정 또는 변경하게 된다. 색은 이미 언급한 바와 같이 색상, 채도, 명도의 3요소로 이루어지는데, 각각 0 내지 255 등급을 두어 상기 색상, 명도, 채도 값에 의해서 색을 판단할 수 있도록 한다. 또한, 색은 빨강(Red), 녹색(Green), 파랑(Blue)의 RGB 각각의 값으로 표현되도록 하여 동일한 계열의 색이라고 하더라도 상기 RGB의 합성값에 의해 고유의 색 추적자로 설정할 수 있다. 상기 RGB 역시 0 내지 255 등급으로 구분하게 된다면 예를 들면, 상기 도 9에 도시된 예와 같이 색 추적자로 지정할 설정자(951 및 905)를 화면에서 보는 바와 같이 색상과 채도의 2차원 분포와, 명도의 막대형 분포에서 임의의 등급을 선택하면, 선택된 색에 해당하는 색상 값, 채도 값, 명도 값이 정수로 표시되며, 해당 색에 포함된 빨강 값, 녹색 값, 파랑 값이 역시 정수로 표시된다. 즉, 설정자(901 및 905)가 상기 도 9와 같이 설정되는 경우에는 색 추적자는 색상-21, 채도-119, 명도-116 등급이 되며, 빨강-170, 녹색-116, 파랑-62 등급을 갖는 색이 된다. 이렇게 지정된 색 추적자는 해당 값으로 등록되어 색 판별시 이용된다. 상기 색 추적자 표시부(900)에는 현재 색 대비 새로 만들기 색이 표시되도록 하여 설정의 편의를 돕도록 할 수 있다.

이렇게 설정된 색 추적자(1)는 상기 색 추적자 위치 판별부(112)에서 색 추적자 판별시 이용하는데, 상기 추적용 카메라(10)를 통해 입력되는 영상 데이터를 화소(pixel) 단위로 색 데이터 값(정수값)을 읽어 들여, 현재 설정된 색 추적자(1)에 해당하는 색이 있는가를 판단하는 것이다. 상기 영상 데이터에 포함되는 화소 단위의 색 데이터 값은 정수로 표현되어져 상기 색 추적자와 비교되는데, 예를 들어 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력되는 영상 데이터의 각 화소 단위의 색 데이터 값을 읽어 상기 색 추적자(1)의 빨강 값, 녹색 값, 파랑 값의 합성 값인 (빨강*녹색*파랑)=정수 값과 비교한다. 그래서, 상기 화소 단위의 색 데이터 값과 상기 색 추적자 설정 값과 동일(또는, 허용범위 이내 값) 한가를 판단하여 상기 색 추적자 및 위치를 판별한다.

다시, 상기 도 2에서 상기 제어부(113)는 본 발명에 적용되는 무인 영상 장치의 제반 동작을 제어하며, 상기 색 추적자 위치 판별부(112)에서 출력된 상기 추적용 카메라(10)로부터의 정보 해석 결과를 입력받아 상기 색 추적자(1)의 존재 유무 및 존재한다면 어디에 위치하는가에 대한 정보를 입력받는다. 그리고, 상기 제어부(113)는 상기 색 추적자 위치 판별부(112)에서 입력받은 정보에 기인하여 상기 입/출력부(114)를 통해 상기 색 추적자(1)가 검출된 주변 영역(40)을 상기 주카메라(20)가 줌 인 하여 녹화하도록 상기 주카메라(20)의 녹화 화면(40) 위치를 지정하고, 상기 주카메라(20)로부터 입력되는 녹화 화면을 다시 상기 입/출력부(114)를 통해 저장부(115)에 저장하도록 제어한다. 또한, 상기 제어부(113)는 상기 색 추적자 위치 판별부(112)에서 입력받은 정보에 기인하여 상기 입/출력부(114)를 통해 상기 색 추적자(1)가 미검출 되는 경우에는 상기 감시영역(30) 전체를 상기 주카메라(20)가 줌 아웃 하여 녹화하도록 상기 주카메라(20)의 녹화 화면 위치를 지정하고, 상기 주카메라(20)로부터 입력되는 녹화 화면을 다시 상기 입/출력부(114)를 통해 저장부(115)에 저장하도록 제어한다.

상기 입/출력부(114)는 상기 제어부(113)와 상기 주카메라(20), 또는 상기 주카메라(20)와 상기 저장부(115)의 입/출입을 담당한다.

상기 저장부(115)는 상기 주카메라(20)로부터 녹화되는 녹화 화면을 상기 입/출력부(114)를 통해 입력받아 저장하며, 상기 제어부(113)의 제어시 저장한 녹화 화면 데이터를 상기 표시부(116)로 전달하여, 실시간 또는 필요시 재생, 표시할 수 있도록 한다.

상기 표시부(116)는 상기 제어부(113)의 제어에 의해 상기 콘트롤러(100)의 제반 동작 상태를 표시하며, 녹화화면 재생 지시가 상기 제어부(113)에서 인가되면 상기 저장부(115)로부터 전달받은 녹화 화면 데이터를 재생한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 본 발명에 적용되는 무인 영상 장치를 시스템으로 구현한 무인 영상 시스템의 블록 구성도이다.

상기 도 3에 따른 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 무인 영상 시스템은 상기 도 2에서 구현한 상기 추적용 카메라(10)와 인터페이싱 하는 입력부(111)와 상기 색 추적자 위치 판별부(112), 그리고 상기 제어부(113) 일부의 기능 및 동작을 색 추적용 컴퓨터(60)에 설치 및 프로그래밍 하여 상기 색 추적용 컴퓨터(60)에서 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력된 영상 데이터의 해석 및 녹화 위치 지정을 제어하도록 한 것이다. 상기 색 추적용 컴퓨터(60)의 사양은 예를 들어, CPU PⅢ-866MHz, 256MB RAM, M64 32MB VGA, SEC 75E+ MONITOR, REALTEK 100MB LAN Card, SEC 106Key KEY-BOARD, WHEEL MOUSE, 1CHANNEL CAPTURE BOARD에서 구현 가능하며, 이 이상의 사양이나 이하의 사양에서도 구현할 수 있다.

상기 색 추적용 컴퓨터(60)는 RS232C 포트를 통해 화면 제어기(120)에 연결되는데, 상기 화면 제어기(120)는 상기 도 2에서 구현한 상기 제어부(113)의 일부기능 및 동작, 상기 입/출력부(114), 상기 표시부(116)의 기능 및 동작을 할 수 있도록 구현한 것이다. 상기 화면 제어기(120)는 별도의 전원부(125)를 구비하여 내부 구성부의 전원을 공급한다. 상기 화면 제어기(120)의 내부 구성을 살펴보면; RS232C 포트(121), 제어부(122), 표시부(123), I/O 포트(Input/Output Port)(124) 및 상기 전원부(125)를 구비한다.

상기 RS232C 포트(121)는 상기 색 추적용 컴퓨터(60)와 상기 화면 제어기(120)의 인터페이싱을 담당하는 포트로서, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에서는 RS232C 포트(121)를 사용하였으나, USB 포트를 사용할 수도 있다.

상기 제어부(122)는 상기 색 추적용 컴퓨터(60)에서 입력되는 데이터를 상기 RS232C 포트(121)를 통해 입력받아 화면 제어와 관련된 녹화 화면의 위치 및 상기 주카메라(20)의 동작 제어 신호를 인가 받는다. 또한, 상기 제어부(122)는 예를 들어 상태 LED(발광 다이오드), 또는 LCD(액정표시장치)로 구성되는 상기 표시부(123)를 제어하며, 상기 I/O 포트(Input/Output Port)(124)를 제어한다. 상기 I/O 포트(124)는 다수의 채널로 구성되며, 상기 주카메라(20)와 접속되는 채널과, DVR(Digital Video Recorder)(70)에 접속되는 채널을 적어도 구비한다. 상기 I/O 포트(124)에 구비되는 여분의 채널들은 필요시 외부 장치들과 연결되어 사용되어 질 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무인 자동 영상 시스템은 상기 주카메라(20)로부터 녹화된 화면을 저장하는 영상 감시 저장 매체인 DVR(70)을 구성하여, 영상화질, 장시간 녹화, 녹화된 영상의 검색, 여러 대의 카메라 설치에 따른 시스템 성능 저하 문제를 해결하고, 향후 네트워크 기능까지 제공할 수 있도록 한다. 또한, 상기 DVR(70)은 본 발명에 따라 색 감지에 의한 녹화 방식을 지원하게 되며, 상기 색 추적용 컴퓨터(60)에 연결되어 상기 색 추적용 컴퓨터(60)에 필요한 녹화화면을 전송할 수 있고, 상기 색 추적용 컴퓨터(60)의 제어를 받을 수 있도록 한다. 물론, Non-PC를 기반으로 하는 DVR(70)의 특성상 자체에서 화면 분할 조정(Multi-Vision), 영상압축/복원(Wavelet-RT) 전용 IC에 의해서 영상 관련 장치를 구성하고, Power PC에 의해서 HDD, Network, Video 출력, 알람(Alarm), 센서 등을 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 무인 자동 영상 시스템은 상기 추적용 카메라(10)에서 입력되는 상기 감시화면(30)의 영상 데이터를 상기 색 추적 컴퓨터(60)에서 분석하여 상기 색 추적자(1)의 존재 유무 및 위치를 판별하고, 상기 주카메라(20)가 녹화할 화면 영역(40)을 상기 화면 제어기(120)에 지정하여 준다. 만약, 상기 색 추적자(1)가 복수로 지정되어 있는 때에는 상기 색 추적 컴퓨터(60)는 상기 색 추적자(1) 각각의 존재 유무 및 위치를 판별하고, 복수로 구성되는 주카메라(20) 각각이 녹화할 화면(40)을 상기 화면 제어기(120)에 지정하여 준다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 도시하지는 않았지만 상기 화면제어기(120)를 별도로 구성하지 않고, 상기 색 추적 컴퓨터(60)에서 입력되는 데이터를 RS485 포트를 통해 상기 주카메라(20)에서 직접 입력받아 화면 제어와 관련된 녹화 화면의 위치 및 상기 주카메라(20)의 동작 제어 신호를 인가 받아 동작하도록 할수 있다. 이는 시스템 구성의 단가 면에서 매우 유리할 것이다.

또한, 각 장치별 통신 방식을 유선이 아닌 무선방식(예컨대, RF에 의한 무선방식)을 사용하여 상호간 무선통신을 수행할 수 있도록 하여, 설치 장소의 제약이나 유선 설치의 제약을 해소할 수 있도록 할 수 있다.

도 4는 상기 도 3에 도시된 무인 영상 시스템의 설치 구성을 도시한 설치 구성도로서, 상기 도 3에 도시된 무인 영상 시스템을 공간/관리 차원에서 일체화하기 위해 상기 도 3에 도시된 무인 영상 시스템의 구성 요소를 하나의 캐비넷(200)에 설치한 구성도를 보인 것이다. 따라서, 사용자 입장에서는 시스템 구성부 각각을 보관할 필요 없이 맞춤형 캐비넷에 모든 시스템 구성 요소를 보관하고 사용할 수 있으므로, 사용/관리의 효율을 증대시킬 수 있을 것이다. 상기 도 4를 보면; 캐비넷 상단에는 상기 DVR(70)을, 그 하단에는 상기 색 추적용 컴퓨터(60)의 모니터(61)를, 그 하단에는 키보드(62) 및 마우스(63)를, 그 하단에는 메인 컴퓨터(64)를, 그 하단에는 상기 화면 제어기(120)를 설치하여 사용의 극대화를 가져올 수 있도록 한다. 상기 캐비넷(200)은 전면에 도어를 설치할 수 있고, 후면에는 각종 입출력 포트들이 구성되어 상기 추적용 카메라(10) 및 주카메라(20)가 상술한 도 3의 연결 구성과 같이 접속되도록 연결한다.

이하, 상술한 도 1 내지 도 4의 구성도를 참조하여 본 발명에 적용되는 색상 추적 기술에 대한 바람직한 실시 예들을 하기의 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 색 추적을 위해 분할된 감시영역을 감시하기 위한 기술 설명도이다.

본 발명에서는 주된 기능을 담당하는 카메라가 이미 상술한 바와 같이 상기 추적용 카메라(10)와 상기 주카메라(20)이다. 상기 도 5에서는 먼저 상기 추적용 카메라(10)를 통한 상기 감시영역(30) 내의 색 추적 방법을 설명한다.

상기 추적용 카메라(10)가 감시할 수 있는 감시영역(30)을 먼저 분할하여 가상의 분할 화면을 설정한다. 상기 도 5는 예를 들어, 가상의 분할 화면을 4분할 한 도면의 일 예를 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 상기 감시영역(30)에 설정된 가상의 분할 화면 중 우측 상단을 1사분면, 좌측 상단을 2사분면, 좌측 하단을 3사분면, 우측 하단을 4사분면이라 칭하기로 한다.

상기 추적용 카메라(10)는 상기 감시영역(30) 전체 화면을 촬영(또는, 캡쳐)하게 된다. 상기 도 5에서는 또한, 상기 색 추적자(1)가 상기 1사분면에서 3사분면으로, 다시 4사분면으로 이동하는 벡터 궤적을 나타낸 것이다. 상기 추적용 카메라(10)는 연속적으로, 또는 인터벌(예를 들어, 0.2 Sec)을 두어 상기 감시영역(30)을 지속적으로 감시한다. 따라서, 상기 추적용 카메라(10)는 상기 색 추적자(1a)가 1사분면에 위치할 때의 감시영역을 촬영하여 이를 전송하고, 다시 상기 색 추적자(1b)가 3사분면에 위치할 때의 감시영역을 촬영하여 이를 전송하고, 다시 색 추적자(1c)가 4사분면에 위치할 때의 감시영역을 촬영하여 이를 전송한다.

다음으로, 상기 주카메라(20)의 동작 원리를 도 6a 내지 도 6c의 도면을 참조하여 설명한다. 상기 도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 지정된 색이 지나는 분할된 화면을 자동 추적하기 위한 기술 설명도로서, 분할된 화면을 지정받아 녹화하는 일 예를 도시한 것이다. 상기 도 5에 도시된 상기 감시영역(30) 내에서의 상기 색 추적자(10)의 화면 위치에 따라 각기 다른 녹화 화면을 촬영하는 동작을 보여준다. 즉, 도 6a에서와 같이 상기 주카메라(20)는 상기 색 추적자(1a)가 1사분면의 분할 화면에 위치되었음을 상기 추적용 카메라(10)에서 추적하여 상기 콘트롤러(100)로 영상 데이터를 출력하여 보고하면, 상기 콘트롤러(100)로부터 1사분면에 해당하는 화면을 녹화하라는 지시를 받는다. 이에 따라 상기 주카메라(20)는 카메라 각도 및 줌을 상기 1사분면 화면을 촬영하기 위해 화면을 자동 추적하여 상기 1사분면 영역(40a)을 녹화한다. 마찬가지로, 도 6b에서와 같이 상기 주카메라(20)는 상기 색 추적자(1b)가 3사분면의 분할 화면에 위치되었음을 상기 추적용 카메라(10)에서 추적하여 상기 콘트롤러(100)로 영상 데이터를 출력하여 보고하면, 상기 콘트롤러(100)로부터 3사분면에 해당하는 화면을 녹화하라는 지시를 받는다. 이에 따라 상기 주카메라(20)는 카메라 각도 및 줌을 상기 3사분면을 촬영하기 위해 3사분면 화면을 자동 추적하여 상기 3사분면 영역(40a)을 녹화한다. 또한, 도 6c에서와 같이 상기 주카메라(20)는 상기 색 추적자(1c)가 4사분면의 분할 화면에 위치되었음을 상기 추적용 카메라(10)에서 추적하여 상기 콘트롤러(100)로 영상 데이터를 출력하여 보고하면, 상기 콘트롤러(100)로부터 4사분면에 해당하는 화면을 녹화하라는 지시를 받는다. 이에 따라 상기 주카메라(20)는 카메라 각도 및 줌을 상기 4사분면을 촬영하기 위해 화면을 자동 추적하여 상기 4사분면 영역(40a)을 녹화한다.

상기 주카메라(20)의 녹화시 분할 화면에 따른 조정 각도 및 줌 상태는 미리설정되어 있거나, 상기 콘트롤러(100)에 의해 실시간으로 조정될 수 있다.

이와 같이, 상기 도 6의 일 예에서는 상기 추적용 카메라(10)로 감시할 수 있는 감시영역(30)을 거리 및 배율에 따라 미리 소정 개수로 분할한 후에, 상기 색 추적자(1)의 상기 감시영역(30) 내 위치에 따라 해당 분할 화면을 자동 추적하여 녹화할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 색 추적에 따른 영상 촬영의 다른 실시 예를 도 7의 도면을 통해 설명한다. 상기 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 지정된 색이 지나는 화면을 자동 추적하기 위한 기술 설명도로서, 분할 화면 제어에 의한 영상 녹화 방식이 아니라, 상기 감시영역(30) 내에서 상기 색 추적자(1)의 이동 벡터 궤적에 따라 연속적으로 상기 주카메라(20)의 자동 추적 궤적에 의한 녹화 방식을 도시한 것이다. 보다 구체적으로 설명하면; 먼저, 색 추적자(1)가 상기 감시영역(30) 내에 최초로 발견됨을 상기 추적용 카메라(10)를 통해 추출하면, 상기 색 추적자(1)가 최초 발견된 주변영역(201)을 상기 주카메라(20)에서 녹화한다. 이후, 상기 색 추적자(1)가 상기 도 7에 도시된 바와 같이 벡터 궤적을 따라 이동하게 되면 상기 주카메라(20)의 녹화 화면 또한 상기 색 추적자(1)의 이동 벡터 궤적에 따라 추적하여 상기 색 추적자 주변 영역(202 내지 208) 화면을 녹화한다.

상술한 도 1 내지 도 7의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템에서의 색 추적에 근거한 영상 촬영 동작을 도 8의 흐름도를 통해 설명한다. 상기 도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템의 동작을 설명한 흐름도이다.

먼저, 801단계에서, 상기 콘트롤러(100)는 상기 추적용 카메라(10)를 제어하여 상기 감시영역(30)을 촬영하도록 제어한다. 이후, 상기 콘트롤러(100)는 상기 추적용 카메라(10)를 통해 입력되는 상기 감시영역(30) 촬영(또는, 캡쳐)에 대한 영상 데이터가 입력되면, 802단계에서 상기 추적용 카메라(10)에서 촬영된 감시영역(30)의 영상 데이터로부터 지정된 색 추적자의 존재 유무 및 위치를 상술한 바와 같은 방식으로 판별한다. 이후, 803단계에서 상기 콘트롤러(100)는 상기 주카메라(20)에 녹화할 화면 위치를 지정한다. 그러면, 804단계에서 상기 주카메라(20)는 상기 콘트롤러(100)로부터 지정된 녹화화면 영역(40)을 촬영한다. 상기 콘트롤러(100)는 805단계에서 상기 주카메라(20)를 통해 입력되는 녹화화면을 저장한다. 만약, 색 추적자(1)가 부존재하는 경우, 또는 색 추적자의 위치가 변경되는 경우, 또는 색 추적자(1)의 추적 색이 변경되는 경우에 따라 상기 콘트롤러(100)는 상기 주카메라(20)의 녹화 화면 위치를 다르게 지정하여 준다.

먼저, 상기 색 추적자(1)가 상기 감시영역(30) 내에 부존재하는 경우에는 상기 콘트롤러(100)는 811단계에서 상기 주카메라(20)가 상기 감시영역(30) 전체를 촬영하도록 제어한다.

다음으로, 상기 색 추적자(1)의 위치가 상기 감시영역(30) 내에서 변경되는 경우에 상기 콘트롤러(100)는 상기 추적용 카메라(10)에서 입력되는 영상 데이터로부터 상기 색 추적자(1)의 현 위치를 판별한 후, 821단계에서 상기 주카메라(20)에 녹화화면의 위치 변경을 지시한다. 그러면, 823단계에서 상기 주카메라(20)는 변경 지시된 녹화 화면 영역을 촬영한다. 상기 주카메라(20)를 통해 변경된 녹화화면 영역에 대한 녹화화면을 입력받아 저장한다.

만약, 상기 색 추적자(1)의 추적 색이 변경되는 경우(이 경우는 사용자가 지정하여 상기 색 추적자(1)의 색을 재설정 하는 경우이다.) 831단계에서 상기 추적용 카메라(10)는 상기 감시영역(30)을 촬영하여 이에 대한 영상 데이터를 상기 콘트롤러(100)로 입력한다. 그러면, 상기 콘트롤러(100)는 832단계에서 상기 추적용 카메라(10)로부터 입력되는 영상 데이터를 통해 신규 지정된 색 추적자(1)가 존재하는가와 존재하면 위치를 판별한다. 그래서, 833단계에서 상기 콘트롤러(100)는 상기 주카메라(20)에 녹화할 화면 위치를 새로이 지정한다. 그러면, 834단계에서 상기 주카메라(20)는 상기 콘트롤러(100)로부터 지정된 녹화화면 영역(40)을 촬영한다. 상기 콘트롤러(100)는 835단계에서 상기 주카메라(20)를 통해 입력되는 녹화화면을 저장한다.

한편, 본 발명에 적용되는 무인 영상 장치/시스템에서 가상의 분할 화면을 색에 의한 자동 추적 방식으로 촬영하여 미세한 부분이라도 정확하게 캡쳐할 수 있는 기능을 부가할 수도 있다.

이상에서 설명한 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법은 특정 색을 자동 추적하여 무인으로 시스템이 동작하도록 하며, 이를 이용한 활용범위가 매우 광범위 할 것이다. 일 예로서, 시간이 부적한 직장인이나 주부들을 대상으로 하는 원격강좌나, 인터넷 방송을 통해 교육하는 교육분야, 교통흐름을 파악하는 곳이나 건물 등지에서 사용할 수 활용 가능할 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나,본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 색 추적을 이용한 무인 영상 장치/시스템 및 그 제어방법을 안출함으로써 영상 장치/시스템을 도입해야 하는 다양한 분야에서 영상 장치/시스템을 소비자들이 처한 물리적 상황과 경제적 상황에 적합하도록 저렴하면서도 정확성이나 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 보다 다양한 분야에 적용될 수 있는 색 추적에 의거한 영상 기술을 안출함으로써 개발자 및 이를 응용하는 여러 분야에도 제2, 제3의 이익을 창출할 수 있는 방안을 제시할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 간단하면서도 정확성 및 신뢰성에서 우수한 효과를 발휘할 수 있는 색 추적을 이용한 영상 기술을 제시함으로써 이를 응용한 다양한 서비스를 도출할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 무인으로 동작하는 영상 장치/시스템에서 가상의 분할 화면을 색에 의한 자동 추적 방식으로 촬영하여 미세한 부분이라도 정확하게 캡쳐할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 무인 영상 장치/시스템의 구입 비용 부담을 줄이고, 유지보수에 따른 추가 부담이 필요 없도록 하여 최저 비용으로 최대의 효과를 창출할 수 있는 이점이 있다.

Claims (21)

1. 색 추적을 이용한 무인 영상 장치에 있어서,

   감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

   상기 추적용 카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하여 녹화 화면 촬영을 제어하며, 입력되는 녹화 화면을 저장하는 콘트롤러;

   상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능하여 접속되어 있는 상기 콘트롤러의 녹화 화면 촬영 제어에 의해 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 상기 콘트롤러로 전송하는 주카메라;를 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러는;

   상기 추적용 카메라를 통해 상기 영상 데이터를 입력받는 입력부,

   상기 입력부를 통해 입력된 상기 감시영역의 영상 데이터로부터 상기 색 추적자의 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 판별하는 색 추적자 위치 판별부,

   상기 색 추적자 위치 판별부에서 출력된 상기 색 추적자의 존재 유무 및 상기 색 추적자의 위치 판별에 대한 결과를 입력받아 상기 주카메라의 녹화 화면 위치를 지정하는 제어부,

   상기 제어부와 상기 주카메라의 입/출입을 담당하는 입/출력부로 구성됨을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 콘트롤러는;

   상기 주카메라로부터 녹화되는 녹화 화면을 상기 입/출력부를 통해 입력받아 저장하는 저장부, 및

   상기 제어부의 제어시 상기 저장부에서 저장한 녹화 화면 데이터를 실시간 또는 필요시 재생하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 장치.
4. 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템에 있어서,

   감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

   상기 추적용 카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 데이터를 출력하는 색 추적용 컴퓨터;

   다수의 입/출력 채널을 구비하며, 상기 색 추적용 컴퓨터와 특정 채널을 통해 연결되어 상기 색 추적용 컴퓨터를 통해 입력되는 녹화 화면의 지정 위치를 입력받아 녹화 화면을 제어하는 화면 제어기;

   상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능하여 특정 채널을 통해 접속되어 있는 상기 화면 제어기의 녹화 화면 촬영 제어에 의해 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 전송하는 주카메라; 및

   상기 주카메라에 연결되어 상기 주카메라에서 전송하는 녹화 화면을 저장하는 디브이알(DVR)을 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 화면 제어기는;

   상기 색 추적용 컴퓨터와 상기 화면 제어기의 인터페이싱을 담당하는 알에스232씨 포트,

   상기 화면 제어기의 제반 구성부의 동작을 제어하며, 상기 색 추적용 컴퓨터에서 입력되는 데이터를 상기 알에스232C 포트를 통해 입력받아 화면 제어와 관련된 녹화 화면의 위치 및 상기 주카메라의 동작 제어신호를 상기 색 추적용 컴퓨터로부터 인가받는 제어부,

   다수의 채널로 구성되며, 상기 주카메라와 접속되는 채널과 상기 디브이알에 접속되는 채널을 적어도 구비하는 입/출력 포트, 및

   내부 구성부에 필요 전원을 공급하는 전원부를 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 화면 제어기는;

   상기 화면 제어기의 동작 상태를 표시하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 무인 영상 시스템은 상기 색 추적용 컴퓨터와 상기 화면 제어기와 상기 디브이알이 일체화되는 캐비넷에 구성됨을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
8. 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템에 있어서,

   감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되며, 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 영상 데이터를 수집하는 추적용 카메라;

   상기 추적용 카메라와 통신 포트를 통해 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터로부터 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 데이터를 출력하며, 입력되는 녹화 화면을 저장 또는 디스플레이 하는 색 추적용 컴퓨터;

   상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 상기 색 추적용 컴퓨터와 통신 포트를 통해 접속되어, 상기 색 추적용 컴퓨터를 통해 입력되는 녹화 화면의 지정 위치를 입력받아 상기 감시영역 중 상기 색 추적자가 위치된 주변 영역을 집중 촬영하여 녹화한 화면을 전송하는 주카메라를 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
9. 제 8항에 있어서, 상기 주카메라는;

   상기 색 추적용 컴퓨터와 인터페이싱을 담당하는 알에스485 포트를 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 시스템.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 주카메라와 통신 포트를 통해 연결되어 상기 주카메라에서 전송하는 녹화 화면을 저장하는 디브이알(DVR)을 더 구비하며, 상기 무인 영상 시스템의 각 구성부는 무선 통신 포트를 통해 구성부 상호간 통신을 수행함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
11. 감시할 영역 전체를 촬영할 수 있는 소정 위치에 설치되는 추적용 카메라와, 상기 감시영역을 촬영할 수 있는 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되며, 줌 인/아웃이 가능한 주카메라와, 상기 추적용 카메라 및 상기 주카메라와 접속되며, 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자의 위치를 추적하여 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하여 녹화 화면 촬영을 제어하며, 입력되는 녹화 화면을 저장하는 콘트롤러를 하나의 장치 또는 여러 개의 장치로 분리 구비한 무인 영상 장치/시스템에서 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법에 있어서,

    상기 추적용 카메라를 통해 상기 감시영역 전체를 촬영하여 상기 감시영역으로부터 지정된 색 추적자를 추적할 수 있도록 상기 감시영역을 촬영한 영상 데이터를 수집하는 단계;

    상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터 중에서 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계;

    상기 감시영역 내 상기 색 추적자가 위치된 주변영역을 녹화 화면으로 지정하는 단계; 및

    상기 감시영역 내 상기 색 추적자가 위치된 주변영역이 녹화 화면으로 지정된 상기 주카메라를 통해 지정된 영역을 집중 촬영하는 단계;를 가짐을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 무인 영상 제어방법은;

    상기 감시영역을 가상으로 소정 개수로 분할한 후, 상기 감시영역의 분할된 화면에서 상기 색 추적자가 위치된 분할 화면을 자동 추적하여 해당 분할 화면만 상기 주카메라를 통해 촬영함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 무인 영상 제어방법은;

    상기 색 추적자가 상기 감시영역 내에 부존재 하는 경우에는 상기 주카메라를 통해 감시영역 전체를 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 무인 영상 제어방법은;

    상기 색 추적자의 위치가 상기 감시영역 내에서 변경되는 경우에는 상기 주카메라의 녹화 화면 위치를 상기 색 추적자가 위치한 분할 화면으로 이동시켜 해당 분할 화면 영역을 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 무인 영상 제어방법은;

    상기 색 추적자의 추적 색이 신규 지정되는 경우에는 상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 통해 신규 지정된 색 추적자가 위치한 분할 화면 영역을 판별한 후, 상기 신규 지정된 색 추적자가 위치된 해당 분할 화면을 상기 주카메라를 통해 촬영하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
16. 제 11항에 있어서, 상기 무인 영상 제어방법은;

    상기 감시영역 내에서 상기 색 추적자의 이동 벡터 궤적을 추적하여 연속적으로 상기 주카메라를 통해 자동 추적 궤적을 이루면서 촬영함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
17. 제 11항에 있어서, 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계는;

    상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 이차원의 색의 해당 스펙트럼으로 변환하는 색 측정 과정과,

    상기 스펙트럼으로 변환된 색 화상 스펙트럼으로부터 색의 특징을 추출하는 특징 추출 과정과,

    상기 특징 추출 과정에서 추출된 색의 특징에 따라 이를 절대치한 후, 등록된 색 추적자로 설정된 색과 비교하는 색 해석 과정, 및

    상기 색 해석에 따라 지정된 색 추적자가 상기 입력된 영상 데이터로부터 검출되는 경우 상기 감시영역 내에서 상기 색 추적자가 위치한 정위치를 판별하는 색 추적자 위치 판별 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 색 추적자 존재 유무 및 상기 색 추적자의 상기 감시영역 내 위치를 추적하는 단계는;

    상기 추적용 카메라로부터 입력되는 영상 데이터로부터 화소 단위의 색 데이터 값을 읽는 과정과,

    상기 화소 단위의 색 데이터 값을 등록된 색 추적자 값과 비교하여 각 화소 단위로 상기 색 추적자에 등록된 색에 해당하는 값이 있는가를 판단하는 과정과,

    상기 판단 결과 상기 색 추적자로 등록된 색 값에 해당하는 특정 화소의 색 데이터 값이 존재하는 경우 해당 화소의 위치를 판별하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
19. 제 18항에 있어서, 상기 색 추적자 등록은;

    소정 등급으로 각각 구분되어진 색상, 채도, 명도로부터 혼합될 수 있는 여러 색 중에서 특정 색을 지정하여 이를 빨강(Red), 녹색(Green), 파랑(Blue)의 각각의 값으로 표현한 후, 이를 빨강, 녹색, 파랑(알지비: RGB)의 합성값에 의해 고유의 색 추적자로 설정하는 과정에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
20. 제 19항에 있어서, 상기 색 추적자로 설정된 알지비 합성값 및 화소 단위의 색 데이터 값은 정수임을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.
21. 제 20항에 있어서, 상기 주카메라를 통해 집중 촬영되는 지정된 영역의 녹화 화면을 저장용 장치에 저장하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 색 추적을 이용한 무인 영상 제어방법.