KR100958352B1 - Monitoring method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 팬 및 틸트 가능한 감시카메라가 팬 및 틸트 동작을 수행하면서 각 영역을 촬영하고 촬영된 각 영상은 영상처리되어 넓은 영역에 대한 파노라마 영상이 디스플레이되게 하는 공지의 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 있어서, 파노라마 영상 중 지정된 일 지점에 해당하는 팬각도(θ) 및 틸트각도(δ)로 상기 감시카메라의 팬 각도 및 틸트 각도가 조정됨으로써, 상기 지정된 지점을 감시카메라가 향하도록 하는 단계와, 지정된 지점에 해당하는 감시카메라의 틸트각도(δ) 및 감시카메라의 높이(h)로부터 삼각법에 의하여 피사체와의 거리(y)를 측정하는 단계와, 상기 피사체와의 거리(y)에 따라 상기 감시카메라의 초점거리를 조정하여 촬영하는 단계를 포함하는 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 관한 것이다.The present invention provides a surveillance method using a known surveillance camera system in which a pan and tiltable surveillance camera photographs each region while performing a pan and tilt operation and each photographed image is processed to display a panoramic image of a wide region. And adjusting the pan angle and the tilt angle of the surveillance camera at a pan angle θ and a tilt angle δ corresponding to a designated point of the panoramic image, so that the surveillance camera faces the designated point. Measuring the distance y from the subject by a triangulation method from the tilt angle δ of the surveillance camera corresponding to the point and the height h of the surveillance camera, and according to the distance y from the subject. It relates to a surveillance method through the surveillance camera system comprising the step of photographing by adjusting the focal length.
감시카메라, 초점거리 Security Camera, Focal Length
Description
본 발명은 감시카메라를 통한 감시방법에 관한 것이다. The present invention relates to a surveillance method through a surveillance camera.
일반적인 카메라용 망원 줌렌즈의 구분은 70mm 내지 500mm 의 제품이 사용된다. 현재 망원렌즈의 자동 초점조정기능은 70mm 내지 120mm 까지 제한된 제품군이 나오고 있다. 일반적으로 자동초점원리는 TTL 위상차 검출방식을 사용하여 피사체의 휘도 차이가 존재하는 부위에 대해 그 수치가 극대화되는 지점을 역추정하여 거리를 계산하는 방식이다. 그런데, 원거리용 망원렌즈의 경우 일반렌즈에 비해 광량이 적고 어두워 TTL 위상차검출방식에 의한 정확한 거리계산이 어렵기 때문에 수동조정에 의존할 수 밖에 없었다.In general, the telephoto zoom lens for the camera is used from 70mm to 500mm. Currently, the auto focusing function of telephoto lenses is limited to 70mm to 120mm. In general, the autofocus principle uses a TTL phase difference detection method to calculate a distance by inversely estimating a point where the value is maximized for a region where a luminance difference of a subject exists. However, in the case of the telephoto lens for long distance, since the amount of light is dark and dark compared to the general lens, accurate distance calculation by the TTL phase difference detection method is difficult, so it has to rely on manual adjustment.
또한 원거리 피사체의 정확한 거리계산이 어려운 문제가 있어, 거리를 측정하기 위해 별도 고가의 레이저거리측정기(LRF:Laser Range Finder)를 부착하여 사용하고 있다.In addition, it is difficult to accurately calculate the distance of a distant subject, and an expensive laser range finder (LRF) is attached to measure a distance.
한편, 야간용 카메라의 경우 피사체에서 반사되는 광량이 극히 미비하거나 없기 때문에 일반적으로 보조 조명(방사기)을 추가로 장착하여 사용한다. 이러한 방사기의 종류는 광원에 따라 할로겐, 적외선LED, 레이저 방사기등이 이용된다. 원거리의 경우 광원의 빛의 세기가 거리가 멀어짐에 따라 급격히 감쇄되어 일반적인 할로겐 이나 LED 조명으로는 적용이 불가하고, 레이저광원의 경우 빛의 직진성에 의해 원거리용 방사기에 적용이 용이하여 주로 사용된다. On the other hand, in the case of a night camera, since the amount of light reflected from the subject is extremely insignificant or absent, an auxiliary lighting (radiator) is generally additionally used. The type of emitter is halogen, infrared LED, laser emitter, etc. depending on the light source. In the case of a long distance, the intensity of light of the light source is rapidly attenuated, so it is not applicable to general halogen or LED lighting.
이 때, 일반적으로 카메라와 방사기는 별도 제품으로 수평 지지부에 일정 거리를 두고 고정된다. 원거리용 망원줌 카메라는 화각(FOV :Field of View)이 매우 좁기 때문에 좁은 FOV를 가지는 카메라의 관심영역(AOI: Area of interest)의 영상을 효과적으로 취득하기 위해 레이저 방사기의 광원 초점을 정확히 카메라의 AOI와 일치시켜야 하는 기술이 요구된다. In this case, in general, the camera and the radiator are fixed to a horizontal support portion as a separate product. Since the telephoto zoom camera has a very narrow field of view (FOV), the AOI of the laser emitter can be precisely focused to obtain an image of the area of interest (AOI) of the camera having a narrow FOV. A technique that must match with is required.
거리와 원거리의 피사체를 방사기로 조사할 경우 카메라의 AOI를 맞추기 위해 각각 다른 각도의 방사기 초점 위치조정이 필요하다. 기존 시스템은 근거리와 원거리의 중앙거리에서만 카메라와 방사기의 AOI를 수동으로 맞추어 놓고 운용하여 근거리와 원거리에서 방사기의 초점이 약간 벗어나도 이를 무시하고 사용하였는데, 이 경우 레이저 방사기의 정확한 AOI가 맞지 않으므로 선명한 영상을 얻기 어렵다는 문제점이 있었다.Irradiating a distance or distant subject with a radiator requires different angles of focusing the emitter to match the camera's AOI. Existing systems manually adjust and operate the camera and emitter AOI only at the near and far center distances, and ignore even if the emitter is slightly out of focus at near and far distances. There was a problem that it is difficult to obtain an image.
본 발명의 경우 원거리에 위치한 피사체의 거리를 카메라 각도를 이용하여 측정하고 이를 사용하여 카메라의 조리개 크기를 조정하여 영상의 휘도를 제어하고, 또한 방사기의 출력을 이에 맞추어 조정함으로써 감시카메라를 사용하여 원거리 촬영시 선명한 영상을 확보할 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다. In the present invention, the distance of the subject located in the far distance is measured using a camera angle, and the brightness of the image is controlled by adjusting the aperture size of the camera using the same, and the output of the radiator is adjusted accordingly to the far distance using a surveillance camera. The purpose is to ensure a clear image when shooting.
본 발명은 팬 및 틸트 가능한 감시카메라가 팬 및 틸트 동작을 수행하면서 각 영역을 촬영하고 촬영된 각 영상은 영상처리되어 넓은 영역에 대한 파노라마 영상이 디스플레이되게 하는 공지의 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 있어서, 파노라마 영상 중 지정된 일 지점에 해당하는 팬각도(θ) 및 틸트각도(δ)로 상기 감시카메라의 팬 각도 및 틸트 각도가 조정됨으로써, 상기 지정된 지점을 감시카메라가 향하도록 하는 단계와, 지정된 지점에 해당하는 감시카메라의 틸트각도(δ) 및 감시카메라의 높이(h)로부터 삼각법에 의하여 피사체와의 거리(y)를 측정하는 단계와, 상기 피사체와의 거리(y)에 따라 상기 감시카메라의 초점거리를 조정하여 촬영하는 단계를 포함하는 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 관한 것이다.The present invention provides a surveillance method using a known surveillance camera system in which a pan and tiltable surveillance camera photographs each region while performing a pan and tilt operation and each photographed image is processed to display a panoramic image of a wide region. And adjusting the pan angle and the tilt angle of the surveillance camera at a pan angle θ and a tilt angle δ corresponding to a designated point of the panoramic image, so that the surveillance camera faces the designated point. Measuring the distance y from the subject by a triangulation method from the tilt angle δ of the surveillance camera corresponding to the point and the height h of the surveillance camera, and according to the distance y from the subject. It relates to a surveillance method through the surveillance camera system comprising the step of photographing by adjusting the focal length.
여기서, 상기 피사체와의 거리(y)는 y = h / cosδ에 의하여 측정될 수 있으며, 더 정확하게 측정하기 위하여는 감시카메라의 팬각도(θ) 및 틸트각도(δ)에 대응하는 각 지점의 지아이에스(GIS) 높이 정보 H(θ, δ)에 의하여 y = ( h-H(θ, δ) ) / cosδ 와 같이 보정될 수 있다. Here, the distance (y) from the subject can be measured by y = h / cosδ, in order to more accurately measure the jia of each point corresponding to the pan angle (θ) and tilt angle (δ) of the surveillance camera According to the GIS height information H (θ, δ), it may be corrected as y = (hH (θ, δ)) / cosδ.
한편, 본 발명은 팬 및 틸트 가능한 감시카메라가 팬 및 틸트 동작을 수행하면서 각 영역을 촬영하고 촬영된 각 영상은 영상처리되어 넓은 영역에 대한 파노라마 영상으로 디스플레이해주며 촬영용 조명을 위하여 방사기로 피사체를 조사하는 공지의 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 있어서, 파노라마 영상 중 일 지점이 지정되면, 그 지점에 해당하는 팬각도(θ) 및 틸트각도(δ)로 상기 감시카메라의 팬 각도 및 틸트 각도가 조정됨으로써, 상기 지정된 지점을 감시카메라가 향하도록 하는 단계와, 지정된 지점에 해당하는 감시카메라의 틸트각도(δ) 및 감시카메라의 높이(h)로부터 삼각법에 의하여 피사체와의 거리(y)를 측정하는 단계와, 상기 피사체와의 거리(y)에 따라 상기 감시카메라의 초점거리를 조정하는 단계와, 상기 피사체와의 거리(y)에 따라 상기 방사기의 팬 구동각을 조정하는 단계를 포함하는 감시카메라 시스템을 통한 감시 방법에 관한 것이다. On the other hand, the present invention is a pan and tilt capable surveillance camera to shoot each area while performing a pan and tilt operation, and each image is processed to display a panoramic image of a large area and to display the subject with a radiator for shooting illumination In a surveillance method using a known surveillance camera system for investigating, when a point of a panoramic image is designated, a pan angle and a tilt angle of the surveillance camera are changed by a pan angle θ and a tilt angle δ corresponding to the point. By adjusting, the monitoring camera is directed toward the designated point, and the distance y from the subject is measured by a triangulation method from the tilt angle δ of the surveillance camera corresponding to the designated point and the height h of the surveillance camera. And adjusting the focal length of the surveillance camera according to the distance y from the subject, and the distance y from the subject. Referred to relates to a monitoring method using a monitoring camera system including the step of adjusting the fan drive each of the radiators.
여기서, 상기 피사체와의 거리(y)에 따라 방사기의 레이저 출력을 조정하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to adjust the laser output of the emitter according to the distance y from the subject.
본 발명의 경우 원거리에 위치한 피사체의 거리를 카메라 각도를 이용하여 측정하고 이를 사용하여 카메라의 조리개 크기를 조정하여 영상의 휘도를 제어하고, 또한 방사기의 출력을 이에 맞추어 조정함으로써 감시카메라를 사용하여 원거리 촬영시 선명한 영상을 확보할 수 있게 하는 효과를 갖는다. In the present invention, the distance of the subject located in the far distance is measured using a camera angle, and the brightness of the image is controlled by adjusting the aperture size of the camera using the same, and the output of the radiator is adjusted accordingly to the far distance using a surveillance camera. It has the effect of ensuring a clear image when shooting.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이 팬 및 틸트 가능한 감시카메라는 통상 팬 및 틸트 동작을 수행하면서 주변 영역을 촬영한다. 한편, 촬영된 각 영상은 영상처리되어 넓은 영역에 대한 파노라마 영상이 획득되며 이러한 파노라마 영상이 디스플레이장체를 통하여 디스플레이되게 하는 것이 공지의 감시카메라 시스템이다. 예를 들면, 감시카메라가 팬 및 틸트 동작을 수행하면서 실시간으로 촬영하는 다수의 영상은 영상처리부에서 영상처리되어 넓은 영역에 대한 파노라마 영역의 영상을 얻을 수 있는데, 감시카메라의 팬 및 틸트 동작을 제어하는 마이콤에서 영상 중 각 부분과 이에 해당하는 카메라의 팬 각 θ 및 틸트 각 δ에 대한 매칭 정보를 보유하고 있게 된다. 또한 파노라마 영역 중의 각 부분과 이에 해당하는 지점에 대한 감시카메라의 팬 각 θ 및 틸트 각 δ에 대한 매칭 정보도 보유하고 있게 된다. 여기서 마이콤은 통상 컴퓨터일 수 있고, 파노라마 영상은 이에 유무선 연결되어 정보를 전달받는 디스플레이 수단에 의하여 디스플레이될 수 있다. 한편, 마이콤에 연결된 유저 인터페이싱 수단 예를 들면 마우스 등에 의하여 파노라마 영상 중 자세히 관 찰하고 싶은 일 부분이 지정되게 할 수 있다. 물론 유저에 의한 지정 외에 특정 조건 만족시 자동으로 지정되게 할 수도 있다. 이러한 경우 해당 부분만 자세히 볼 수 있게 하기 위하여 감시카메라는 지정된 지점에 해당하는 팬 각도 θ 및 틸트 각 δ로 팬 및 틸트 동작이 수행되게 제어하여 해당 지점을 촬영하게 하는 것이다. As shown in FIG. 1, a pan and tilt surveillance camera typically photographs a peripheral area while performing a pan and tilt operation. On the other hand, it is a known surveillance camera system that each photographed image is processed to obtain a panoramic image over a wide area and to display the panoramic image through a display body. For example, a plurality of images captured in real time while the surveillance camera performs a pan and tilt operation may be processed by an image processor to obtain an image of a panoramic region over a wide area. The surveillance camera controls pan and tilt operations. The microcomputer has matching information about each part of the image and the pan angle θ and tilt angle δ of the corresponding camera. In addition, matching information about the pan angle θ and the tilt angle δ of the surveillance camera for each part of the panorama area and corresponding points is also retained. In this case, the microcomputer may be a general computer, and the panoramic image may be displayed by a display means connected with wired / wireless information to receive information. Meanwhile, a part of the panoramic image to be observed in detail may be designated by a user interface means connected to the microcomputer, for example, a mouse. Of course, in addition to the specification by the user, it can also be automatically assigned when certain conditions are satisfied. In such a case, the surveillance camera controls the pan and tilt operations to be performed at the pan angle θ and the tilt angle δ corresponding to the designated point so as to photograph the corresponding point.
이 때, 감시카메라의 틸트 각도 δ를 이용하여 초점 거리를 자동으로 조정할 수 있게 할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 위치 관계에서 삼각법에 의하면, 피사체와의 거리 y는 다음 식에 의하여 측정될 수 있다. In this case, the focal length may be automatically adjusted using the tilt angle δ of the surveillance camera. That is, according to the trigonometric method in the positional relationship as shown in FIG. 1, the distance y from the subject can be measured by the following equation.
y = h / cosδ y = h / cosδ
즉, 이러한 계산에 의하여 피사체와의 거리의 근사치를 얻을 수 있으며, 이렇게 얻은 거리에 해당하는 초점거리로 감시카메라의 초점거리가 조정되게 하는 것이다. 상기 마이컴은 감시카메라의 제어부와 유무선 통신하게 함으로써 마이컴에서 보내는 신호를 수신한 감시카메라의 제어부에 의하여 감시카메라의 초점거리가 자동으로 조정되게 할 수 있음은 물론이다. That is, an approximation of the distance to the subject can be obtained by this calculation, and the focal length of the surveillance camera is adjusted to the focal length corresponding to the distance thus obtained. The microcomputer may allow the focal length of the surveillance camera to be automatically adjusted by the controller of the surveillance camera that receives a signal from the microcomputer by allowing the microcomputer to communicate with the controller of the surveillance camera.
한편, 감시카메라가 촬영하는 지역이 평지가 아닌 경우 고도차에 의한 오차가 있을 수 있다. 특히 원거리를 촬영하는 경우 고도차에 의한 거리 보정이 문제가 될 수 있다. 이 경우, 미리 주변 지역에 대한 지아이에스(GIS)상의 높이 정보를 통하여 감시카메라의 팬 각도 θ 및 틸트 각도 δ 의 함수의 형태로 주변 지역의 높 이에 대한 정보 H(θ, δ)를 확보하고 있다가, 이에 의하여 보정된 거리를 다음의 식 On the other hand, if the area photographed by the surveillance camera is not flat, there may be an error due to the altitude difference. In particular, distance shooting due to the altitude difference can be a problem when shooting long distance. In this case, the information H (θ, δ) of the height of the surrounding area is obtained in advance as a function of the pan angle θ and the tilt angle δ of the surveillance camera through the height information on the GIS of the surrounding area. The distance corrected by this is given by
y = ( h-H(θ, δ) ) / cosδ y = (h-H (θ, δ)) / cosδ
에 의하여 얻게 되는 것이다. Is obtained by
한편, 카메라 촬영을 보조하기 위하여 레이저 방사기 등의 방사기를 사용하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 방사기의 팬 각도를 조절할 필요가 있다. 즉, 방사기는 감시카메라와 인접하여 배치되나 상호간의 거리가 없을 수 없으므로 팬 각도가 감시카메라와 완전히 동일할 수는 없게 된다. 즉, 도시된 바와 같이 감시카메라의 팬 각도와 방사기의 팬 각도는 조금 차이가 있게 되는데 피사체의 거리가 가까울수록 팬 각도 차이는 더 커져야 하는 것이다. On the other hand, when using a radiator such as a laser radiator to assist the camera shooting, it is necessary to adjust the fan angle of the radiator as shown in FIG. In other words, the radiator is disposed adjacent to the surveillance camera, but there can be no mutual distance, so the pan angle cannot be exactly the same as the surveillance camera. That is, as shown, the pan angle of the surveillance camera and the pan angle of the radiator are slightly different. The closer the distance between the subjects is, the larger the pan angle difference should be.
감시카메라와 방사기의 상호 간의 거리가 d1이고 피사체와의 거리가 y라면, 감시카메라의 팬각도 θ1과 방사기의 팬각도 θ2의 차이는,If the distance between the surveillance camera and the emitter is d1 and the distance from the subject is y, the difference between the pan angle θ1 of the surveillance camera and the fan angle θ2 of the emitter is
d1 = y (cosθ1 - cosθ2)라는 식으로부터 얻게 된다. d1 = y (cosθ1-cosθ2).
즉, 여기서, y는 앞에서 설명한 바와 같이 y = h / cosδ That is, where y is y = h / cosδ as previously described.
또는 보다 정밀하게는 y = ( h-H(θ, δ) ) / cosδ 에 의하여 얻어지며,Or more precisely, is obtained by y = (h-H (θ, δ)) / cosδ,
d1과 카메라의 펜각도 θ1은 아는 값이므로, 방사기의 팬각도 θ2를 위의 식으로부터 얻게 되며, 이를 통해 카메라의 팬각도와 방사기의 팬각도의 차이를 계산 할 수 있게 되는 것이다. Since d1 and the pen angle θ1 of the camera are known values, the fan angle θ2 of the radiator can be obtained from the above equation, and thus the difference between the pan angle of the camera and the fan angle of the radiator can be calculated.
한편, 방사기의 레이저 출력은 피사체가 멀수록 강해야 하므로 전술한 방법에 의하여 구한 피사체와의 거리(y)에 따라 방사기의 레이저 출력을 조정하는 것이 바람직하다. On the other hand, since the laser output of the emitter should be stronger as the subject is farther away, it is preferable to adjust the laser output of the emitter according to the distance y from the subject obtained by the above-described method.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 실시 태양 중 하나의 예를 든 것으로 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 이와 등가물, 균등물을 포함함을 밝혀 둔다. The embodiments of the present invention described above are examples of one of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the present invention includes equivalents and equivalents thereof.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예의 도면이다.1 and 2 are diagrams of one embodiment of the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20130510 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150508 Year of fee payment: 6 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160502 Year of fee payment: 7 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |