KR100961719B1 - 지리정보 시스템을 이용한 카메라 위치제어 방법 및 장치 - Google Patents

지리정보 시스템을 이용한 카메라 위치제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고도가 높은 건물 또는 산의 정상 부근에 설치되어 수 키로 미터에서 수십 키로 미터까지를 감시하는 옥외에 설치된 팬/틸트(pan/tilt)가 부착된 감시용 카메라에서, 수치지도가 포함된 지리정보 시스템(Geographic Information System : GIS)을 이용하여 카메라가 감시하는 지역에 대한 위치정보를 효율적으로 제어하고 표출하기 위한 것이다. 특히, 감시하는 지역의 방향, 주요 건물 및 지형 등을 사용자에게 표시하거나, 이를 통해 사용자가 용이하게 제어할 수 있게 하는 기술에 관한 것이다.
감시카메라, 지리정보시스템, 팬/틸트, 위치검색

Description

지리정보 시스템을 이용한 카메라 위치제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING CAMERA POSITION USING OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM}
본 발명은 높은 고도의 건물 또는 산의 정상 부근에 설치되어 수 키로 미터에서 수십 키로 미터까지를 감시하는 옥외에 설치된 팬틸트기(pan/tilt ; 회전기)가 부착된 감시카메라에서, 수치지도가 포함된 지리정보 시스템(Geographic Information System : GIS)을 이용하여 카메라가 감시하는 지역에 대한 위치정보를 효율적으로 제어하고 표출하기 위한 기술에 관한 것이다.
종래에는 사용자가 원격지에서 전용 컨트롤러(키보드) 또는 컴퓨터 화면에 표시된 방향키를 사용하여 카메라를 상하 좌우로 움직이면서 육안으로 감시지역을 확인하는 방법(1)과, 팬틸트(pan/tilt)를 제어하는 리시버(수신제어장치)에서 관심지역의 팬 각도와 틸트 각도를 미리 설정해 놓고, 키 조작에 의하여 설정된 위치로 움직이는 방법(2)과, 카메라의 위치, 팬틸트의 각도를 이용하여 2차원 지도상에 카메라가 향하고 있는 대략의 방향만을 표시하는 방법(3) 등이 있다.
상기 (1)의 방법은 현재 보편적으로 사용되고 있는 방법이나, 카메라가 설치된 지역의 지형에 대한 상세한 지식이 있는 사용자만이 활용이 용이하다는 단점이 있다. 즉, 현재 어느 지역을 감시하고 있으며, 화면상에 나타나는 건물 또는 지형이 어디인지를 알기 위해서는 해당 지역의 지형에 대한 사전 지식이 있어야만 한다.
또한, 상기 (2)의 방법은 상기 (1)에 비해 개선된 방법일 수는 있으나, 제한된 지역에 대해 부분적으로 사용할 수 있을 뿐이다.
상기 (3)의 방법은 현재 표시되고 있는 방향에 대한 대략적인 방향을 화면에 표시해 줌으로써 사용자의 편의를 보다 증대시켰다고 할 수 있다.
그러나 도 5에 예시한 바와 같이, 카메라 위치(C지점)에서 단지 카메라가 향하고 있는 팬 방향만을 사용하기 때문에, 실제로는 지형지물에 의해 가로막혀 보이지 않는 지점(B지점, D지점)이 발생될 수도 있으며, 카메라에 의해 취득되는 영상 내에 포함된 지형지물에 대한 정보는 여전히 사용자의 판단에 의해 획득될 수밖에 없다는 단점이 있다.
최근 환경감시 및 화재감시 등의 목적으로 사람의 눈을 대신하기 위하여 옥외에 설치되는 감시카메라의 수가 급격히 증가하고 있다. 또한 지리정보 시스템(GIS) 및 지피에스(GPS) 등에 의해 지리정보 및 위치정보를 쉽게 사용할 수 있게 됨에 따라, 원격지에 떨어져 있는 사용자가 행정 주소지 또는 지도에 의해 카메라의 감시 방향을 이동시켜 감시지역을 효과적으로 검색하는 방법 및 감시 카메라가 획득하고 있는 비디오 영상에 존재하는 주요 건물 및 지형지물에 대한 이름을 표출하여, 이용자 측면에서 손쉽고 편리한 감시카메라의 제어 및 사용 방법에 대한 필요성이 증가하고 있다.
이에 본 발명은, 팬틸트기가 포함된 카메라와 수치지도를 포함한 지리정보시스템을 이용하여 사용자가 감시하고자 하는 지역을 빠르고 정확하게 검색할 뿐만 아니라, 현재 감시하고 있는 지역에 대한 정보를 손쉽게 획득할 수 있는 방안을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 카메라의 위치 및 자세정보 계산, 카메라 위치 및 팬틸트 방향 정보와 사용자가 사용하는 지도 및 수치지도의 경위도 정보의 매핑, 지형지물의 고저에 따른 가시영역 판별 문제, 가시영역의 주요 건물 및 지형지물을 비디오 영상에 표시하는 문제 등을 해결하여, 광범위한 지역 감시를 위해 설치된 감시카메라를 효율적으로 제어하는 기술적 방안을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 일 관점에 따르면, 카메라의 위치 및 자세 방향정보를 캘리브레이션하는 과정과, 상기 카메라의 위치 및 자세 방향정보를 캘리브레이션 한 결과에 대응하는 팬(pan) 각도(θp) 및 틸트(tilt) 각도(ψq)에 대한 상기 카메라의 관측방향(viewing direction)을 계산하는 과정과, 상기 캘리브레이션되는 카메라의 위치 및 자세 방향정보, 상기 계산되는 카메라의 관측방향, 수치지도 데이터베이스를 포함하는 지리정보를 이용하여 상기 카메라의 관측방향 상의 지표면의 좌표를 계산하는 과정과, 상기 계산되는 지표면의 좌표와 지리정보를 이용하여 건물 및 지형 정보를 사용자 인터페이스 상에 표시하는 과정을 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법을 제공한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, 외부 영상을 획득하는 카메라의 팬/틸트 각도를 조절하는 팬/틸트 카메라부와, 상기 팬/틸트 카메라부를 조작하며, 상기 팬/틸트 카메라부로부터 수신되는 영상 및 수치지도를 표시하는 사용자 인터페이스부와, 상기 팬/틸트 카메라부의 가시 가능한 지역의 수치지도 데이터베이스를 포함하며, 상기 수치지도 데이터베이스를 이용하여 수치지도의 위치 및 수치지도상의 각 지점에 대한 특성을 검색하는 지리정보 시스템부와, 상기 팬/틸트 카메라부의 자세 방향 정보를 획득하며, 상기 팬/틸트 카메라부로부터 수신되는 영상 및 지리정보 데이터베이스의 제어점(Ground Control Points)을 이용하여 상기 팬/틸트 카메라부의 위치 및 자세를 계산하는 카메라 캘리브레이션부와, 상기 지리 정보 시스템부와 카메라 캘리브레이션부의 정보를 사용하여 상기 팬/틸트 카메라부의 좌표를 계산하고, 이에 대한 속성을 상기 사용자 인터페이스부에 출력하는 카메라 제어정보 처리부를 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 지리정보 시스템(GIS)을 이용하여 사용자가 손쉽게 감시카메라의 위치를 제어하는 것이 가능하여, 유비쿼터스 시대에 카메라 센서의 역할을 크게 증대시킬 것으로 기대된다. 최근, 환경감시 및 화재감시 등의 목적으로 사람의 눈을 대신하기 위하여 옥외에 설치되는 감시카메라의 수가 급격히 증가하고 있으며, 지리정보시스템(GIS) 및 지피에스(GPS) 등에 의해 지리정보 및 위치정보를 쉽게 접근 사용할 수 있게 됨에 따라, 원격지에 떨어져 있는 사용자가 행정 주소지 또는 지도에 의해 카메라의 감시 방향을 이동시켜 감시지역을 효과적으로 검색하는 방법 및 감시 카메라가 획득하고 있는 비디오 영상에 존재하는 주요 건물 및 지형지물에 대한 이름을 표출하여, 이용자 측면에서 손쉽고 편리한 감시카메라의 제어 및 사용이 가능하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 지리정보 시스템을 이용한 카메라 위치제어 장치의 구성 블록도로서, 카메라(102), 팬틸트기(pan/tilt ; 회전기)(104), 제어 수신기(리시버)(106)로 구성되는 팬틸트 카메라부(100), 사용자 인터페이스부(120), 지리정보 시스템부(140), 카메라 캘리브레이션부(160), 카메라 제어정보 처리부(180)를 포함한다.
도시한 바와 같이, 팬틸트 카메라부(100)는 비디오 영상획득을 위한 카메라(102), 카메라(102)의 상하좌우 움직임을 위한 팬틸트기(104), 팬틸트기(104)를 구동시키기 위한 제어 수신기(리시버)(106)로 구성되어 있다.
카메라(102)는, 예컨대 건물 또는 산의 정상 부근에 설치되어 수 키로 미터에서 수십 키로 미터까지를 감시하는 감시용 카메라로서, 후술하는 팬틸트기(104)에 의해 조작될 수 있다.
카메라(102)가 설치된 위치에서 카메라의 관측방향을 변경시켜 주는 팬틸트기(104)는 AC 모터, DC 모터, 스태핑 모터 등에 의해 구동되며, 분해능(resolution)이 고정되어 있다.
도 2는 이러한 팬틸트기(104)의 분해능을 디지털 값으로 표현한 것이다.
팬(pan) 각도는 카메라(102)의 수평방향 움직임으로 0부터 M-1까지의 정수로 매핑할 수 있으며, 이는 0부터 360도까지에 대응된다. 하나의 움직임 단계는 360/M도 만큼의 각도 단계이다.
틸트(tilt)는 수직방향 움직임으로 0부터 N-1까지의 정수로 매핑할 수 있으며, 이는 0부터 180도까지에 대응된다. 하나의 움직임 단계는 180/N도 만큼의 각 도 단계이다.
이것은 다음 [수학식 1]의 구형좌표(Spherical Coordinate)에서, 팬은
Figure 112008048757216-pat00001
에 대응하고, 틸트는
Figure 112008048757216-pat00002
에 대응한다.
Figure 112008048757216-pat00003
팬틸트의 디지털 값(p, q)에 대응하는 팬틸트 각도
Figure 112008048757216-pat00004
는 다음 [수학식 2]로 표현될 수 있으며, [수학식 1]에서 카메라의 방향만을 사용하므로 구의 반지름은 r=1로 하여 단위 벡터로 한다.
Figure 112008048757216-pat00005
사용자 인터페이스부(120)는 사용자가 감시 카메라를 회전 또는 줌인(zoom-in)하는 조작을 하기 위한 장치로, 카메라(102)로부터 수신된 영상 및 수치지도를 표시하기 위한 디스플레이 및 키보드 등으로 구성된다.
지리정보 시스템부(140)는 카메라(102)가 설치된 곳에서 가시 가능한 지역의 수치지도를 포함하고, 공간상의 특정 위치를 이용하여 수치 지도의 위치를 계산하며, 수치지도상의 각 지점에 대한 특성(예컨대, 행정구역 등)을 검색하는 기능을 수행한다. 또한, 이러한 지리정보 시스템부(140)를 통해 사용자가 행정구역상의 주소를 이용하여 특정 위치를 검색할 수 있다.
카메라 캘리브레이션부(160)는 카메라(102)의 정확한 위치, 팬틸트와 관련된 카메라(102)의 자세 방향 정보를 구하기 위한 수단으로, 시스템이 최초 설치될 때 한번만 수행한다. 이러한 카메라 캘리브레이션부(160)는 카메라(102)로부터 수신된 비디오 영상과 지리정보 시스템(140)에서 모두 알 수 있는 제어점(GCP : Ground Control Points)을 이용하여 카메라(102)의 정확한 위치 및 자세를 계산한다. 카메라(102)의 촬영 거리가 멀기 때문에 카메라(102)의 정확한 위치 및 자세를 계산하는 것이 필요하다.
카메라 제어정보 처리부(180)는 사용자에게 현재 카메라의 촬영 방향정보를 알려주기 위하여, 제어 수신기(리시버)(106)로부터 현재의 팬, 틸트 값을 제공받아, 지리정보 시스템부(140)와 카메라 캘리브레이션부(160)의 정보를 사용하여 카메라(102)의 중앙이 주시하는 부분에 대한 좌표를 계산하고, 이에 대한 속성(행정구역, 지형지물 이름 등)을 사용자 인터페이스부(120)에 출력하는 역할을 한다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지리정보 시스템을 이용한 감시카메라의 위치제어 방법에 대해 도 3 및 도 4의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 3은 지리정보 시스템을 이용한 감시카메라의 위치제어, 보다 구체적으로 카메라의 위치 및 자세정보를 캘리브레이션하는 과정을 도시한 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 카메라(102)로부터 촬영된 영상이 수신되 면(S300), 카메라 제어정보 처리부(180)는 수신 영상을 사용자 인터페이스부(120)를 통해 디스플레이 화면(도시 생략됨)에 표시하고, 수신된 영상에서 산봉우리, 건물, 교량 등 명확히 알 수 있는 제어점(GCP)을 카메라 캘리브레이션부(160)를 통해 선택한다.
이후, 카메라 제어정보 처리부(180)는 상기 제어점(GCP)에 대응하는 위치를 지리정보 시스템부(140)의 수치지도 DB(data-base)를 이용하여 검출해 낸다(S302). 이때, 수치지도의 좌표계는, 예컨대 위도, 경도, 고도를 사용한다.
단계(S304)는 팬틸트기(104)를 수동으로 움직여 카메라(102)를 통해 촬영된 영상이 디스플레이 화면의 센터에 위치하도록 조정하는 과정이며, 촬영된 영상이 디스플레이 화면의 센터에 위치하면 카메라 제어정보 처리부(180)는 상기 선택된 제어점(GCP)에 대한 팬틸트 값과 지리정보 시스템부(140)의 수치지도 DB를 통해 계산된 제어점의 좌표를 저장한다(S306).
이후, 단계(S308)에서 카메라 제어정보 처리부(180)는, 상기 카메라 캘리브레이션부(160)를 통해 선택된 제어점(GCP)의 개수가 임계값(Th)을 초과하는지를 판단한다.
단계(S308)의 판단 결과, 상기 제어점(GCP)의 개수가 임계값(Th)을 초과하지 않으면, 상술한 단계(S300) 내지 단계(S306)를 반복한다.
반면, 상기 제어점(GCP)의 개수가 임계값(Th)을 초과하는 경우에는, 카메라 제어정보 처리부(180)는 단계(S310)로 진행하여 카메라 캘리브레이션부(160)를 통해 저장된 제어점들의 팬틸트 값, 수치지도상의 위도, 경도, 고도 값을 이용하여 카메라(102)의 위치 및 자세(내부, 외부) 파라미터를 캘리브레이션한다.
이때, 내부 파라미터는 영상화소 위치와 카메라 좌표계의 관계를 나타내고, 외부 파라미터는 카메라 좌표계와 기준 좌표계인 월드 좌표계(위도, 경도, 고도)의 관계를 나타낸다.
이러한 내부 파라미터 및 외부 파라미터에 의한 영상 좌표는 다음 [수학식 3]으로 표현될 수 있으며, [수학식 3]에서 pi는 영상 좌표, K는 내부 파라미터, E는 외부 파라미터, Pw는 3차원 공간상의 좌표를 각각 나타낸다.
Figure 112008048757216-pat00006
이때, 외부 파라미터 E는, 회전(R)과 이동(T)으로 구성되며, K는 초점거리, 광학중심(optical center) 등으로 구성된다. 외부 파라미터 E를 구하여 수치지도를 이용한 기준 좌표계인 월드 좌표계(위도, 경도, 고도)와 카메라의 자세를 나타내는 [수학식 1] 및 [수학식 2]의 팬틸트 값을 알 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 지리정보 시스템을 이용한 감시카메라의 위치제어, 보다 구체적으로 제어 수신기(리시버)(106)로부터 현재의 팬틸트 값을 판독하여 현재 카메라가 향하고 있는 관측방향을 계산하고, 지리정보 시스템부(140)를 이용하여 관측지점을 찾고 이에 대한 특성정보(예컨대, 행정구역, 경위도, 건물이름, 지형정보 등)를 사용자 인터페이스에 표시하는 과정을 도시한 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 단계(S400)에서 카메라 제어정보 처리부(180)는 팬틸트 카메라부(100)의 제어 수신기(106)로부터 현재의 팬틸트 값(p, q)을 판독한다.
이후 단계(S402)에서 카메라 제어정보 처리부(180)는 상기 판독된 팬틸트 값(p, q)에 대한 카메라(102)의 관측방향 벡터를 계산한다.
이에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 카메라 캘리브레이션부(160)에 의한 도 3의 카메라 위치 및 자세정보 캘리브레이션 결과로부터 카메라(102)의 위치(Cx, Cy, Cz)와 자세(내부, 외부) 파라미터 정보를 획득한다.
둘째, 획득되는 카메라(102)의 위치(Cx, Cy, Cz)와 자세(내부, 외부) 파라미터 정보를 이용하여 현재의 팬틸트 값(p, q)에 대한 각도를 [수학식 2]를 이용하여 계산한다.
셋째, [수학식 1]을 이용하여 관측방향 벡터(Vx, Vy, Vz)를 계산한다.
이때, 관측벡터는 크기 1로 정규화되며, 관측방향 벡터(Vx, Vy, Vz) 방향으로의 한 점을 계산하기 위하여 스케일 변수 s를 1 이상의 값으로 초기화한다.
단계(S404)는 관측방향 벡터(Vx, Vy, Vz)상의 하나의 점을 계산하기 위한 과정으로서, 관측방향 벡터(Vx, Vy, Vz)상의 임의의 점을 카메라(102)의 위치로부터 점점 증가하는 방향으로 하여 계산한다. 이는 다음 [수학식 4]에 의해 구현될 수 있다.
Figure 112008048757216-pat00007
[수학식 4]에서 tx는 위도, ty는 경도, tz는 고도를 각각 나타낸다.
이후 단계(S406)에서 카메라 제어정보 처리부(180)는 수치지도 DB를 포함하고 있는 지리정보 시스템부(140)를 이용하여 위도, 경도, 고도(tx, ty, tz)가 지표면에 위치하는지를 판단한다.
단계(S406)의 판단 결과, 위도, 경도, 고도(tx, ty, tz)가 지표면 또는 지형지물에 위치하는 점이 아니면, 카메라 제어정보 처리부(180)는 단계(408)로 진행하여 스케일 변수(s)를 기설정된 단위로 증가시켜 카메라(102)로부터 좀더 먼 곳을 탐색하도록 한다.
이때, 단계(S406)에서의 판단 결과, 위도, 경도, 고도(tx, ty, tz)가 지표면 또는 지형지물에 위치하는 점인 경우에는 카메라 제어정보 처리부(180)는 단계(S410)로 진행한다.
최종적으로 단계(S410)에서는, 지리정보 시스템부(140)에서 위도, 경도, 고도(tx, ty, tz) 좌표의 속성 정보(예컨대, 행정구역 주소, 경위도, 지형지물 이름 등)를 사용자 인터페이스부(120)를 통해 표시함으로써, 사용자로 하여금 현재 카메라가 주시하는 방향을 손쉽게 알 수 있도록 한다.
본 발명의 결과를 이용하면, 역으로 사용자가 사용자 인터페이스부(120)에서 행정구역, 경위도, GPS 등으로 지도상의 좌표를 입력하면, 카메라 제어정보 처리부(180)에서 해당 좌표에 대한 팬틸트를 계산하여, 제어 수신기(리시버)(106)를 통해 팬틸트기(104)를 사용자가 입력한 위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 사용자가 입력한 좌표가 카메라(102)의 위치에서 보이지 않을 경우에도 도 4에서 제시한 방법에 의해 실제 카메라에 의해 관측되는 위치가 사용자에게 제시될 수 있다.
또한, 본 발명의 결과를 이용하면, 영상의 중심위치에 대한 속성 표시만 아니라, 카메라가 캘리브레이션 되어 있기 때문에 지리정보 시스템을 통하여 현재 관측 시야에 들어오는 주요 지형지물에 대한 위치 검색을 한 후에, 검색된 각 주요 지형지물이 현재의 카메라 위치 및 자세에서 확인되는지를 도 4에 제시된 방법에 의하여 판단하고, 동일 방향일 경우에 카메라로부터 거리가 가까운 건물 또는 지형지물의 특성을 표시 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 컴퓨터에서 프로그램 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주 내에서 본 발명의 특징이 이해되어져야 할 것이며, 또한 이로부터 당업자라면 여러 가지 변형으로도 운용 가능함을 주지해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 지리정보 시스템을 이용한 감시카메라의 위치제어 및 표시 장치의 구성 블록도,
도 2는 팬/틸트의 디지털 해상도를 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제어점을 이용한 카메라 캘리브레이션 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 지리정보 시스템을 이용한 감시카메라의 위치제어 및 표시 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 전형적인 관측방향에 대응되는 지점 검출 방법을 예시한 도면.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 카메라의 위치 및 자세 방향정보를 캘리브레이션하는 과정과,
    상기 카메라의 위치 및 자세 방향정보를 캘리브레이션 한 결과에 대응하는 팬(pan) 각도(θp) 및 틸트(tilt) 각도(ψq)에 대한 상기 카메라의 관측방향(viewing direction)을 계산하는 과정과,
    상기 캘리브레이션되는 카메라의 위치 및 자세 방향정보, 상기 계산되는 카메라의 관측방향, 수치지도 데이터베이스를 포함하는 지리정보를 이용하여 상기 카메라의 관측방향 상의 지표면의 좌표를 계산하는 과정과,
    상기 계산되는 지표면의 좌표와 지리정보를 이용하여 건물 및 지형 정보를 사용자 인터페이스 상에 표시하는 과정을 포함하되,
    상기 캘리브레이션하는 과정은,
    상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 상기 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이하는 과정과,
    상기 영상에서 제어점(Ground Control Position)을 선택하고, 상기 제어점에 대응하는 위치를 상기 수치지도 데이터베이스를 이용하여 검출하는 과정과,
    상기 제어점에 대한 팬틸트 값과 수치지도 데이터베이스를 통해 계산된 제어점의 좌표를 저장하는 과정과,
    상기 저장된 제어점에 대한 팬틸트 값과 수치지도 데이터베이스를 통해 계산된 제어점의 좌표를 이용하여 상기 카메라의 위치 파라미터 및 자세 파라미터를 캘리브레이션하는 과정
    을 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라의 위치 파라미터 및 자세 파라미터를 캘리브레이션하는 과정은,
    상기 제어점의 개수가 임계값을 초과하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 자세 파라미터는,
    영상화소 위치와 카메라 좌표계의 관계를 나타내는 내부 파라미터와,
    카메라 좌표계와 기준 좌표계의 관계를 나타내는 외부 파라미터
    로 이루어지는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 좌표계는, 위도값, 경도값, 고도값 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 팬 각도(θp) 및 틸트(tilt) 각도(ψq)는,
    수학식
    Figure 112010005302645-pat00008
    로 표현되며, 상기 p는 상기 팬 각도(θp)의 디지털 값, 상기 q는 상기 틸트 각도(ψq)의 디지털 값, 상기 M은 상기 팬 각도(θp)의 수평방향 움직임 정수값, 상기 N은 상기 틸트 각도(ψq)의 수직방향 움직임 정수값인 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 관측방향 상의 지표면의 좌표를 계산하는 과정은,
    상기 카메라의 현재 핀/틸트 디지털 값을 판독하는 과정과,
    상기 판독된 팬/틸트 디지털 값에 대한 상기 카메라의 관측방향 벡터를 계산하는 과정과,
    상기 계산되는 관측방향 벡터상의 임의의 좌표를 상기 카메라의 위치로부터 점점 증가하는 방향으로 하여 계산하는 과정과,
    상기 수치지도 데이터베이스를 이용하여 상기 계산되는 관측방향 벡터상의 임의의 좌표가 지표면에 위치하는지를 판단하는 과정과,
    상기 계산되는 관측방향 벡터상의 임의의 좌표가 지표면에 위치할 때까지 상기 카메라의 스케일 변수를 기설정 단위로 증가시키는 과정
    을 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 카메라의 관측방향 벡터를 계산하는 과정은,
    상기 카메라의 위치 및 자세 방향정보 캘리브레이션 결과로부터 상기 카메라의 위치(Cx, Cy, Cz)와 자세 파라미터 정보를 획득하는 과정과,
    상기 획득되는 카메라의 위치(Cx, Cy, Cz)와 자세 파라미터 정보를 이용하여 현재 카메라의 팬/틸트 값(p, q)에 대한 각도를 계산하는 과정
    을 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 계산되는 관측방향 벡터상의 임의의 좌표는, 위도, 경도, 고도(tx, ty, tz)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 사용자 인터페이스에서 행정 주소지를 이용하여 상기 카메라의 관측방향을 이동시키는 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 사용자 인터페이스에서 GPS 좌표를 이용하여 상기 카메라의 관측방향을 이동시키는 것을 특징으로 하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 방법.
  12. 삭제
  13. 외부 영상을 획득하는 카메라의 팬/틸트 각도를 조절하는 팬/틸트 카메라부와,
    상기 팬/틸트 카메라부를 조작하며, 상기 팬/틸트 카메라부로부터 수신되는 영상 및 수치지도를 표시하는 사용자 인터페이스부와,
    상기 팬/틸트 카메라부의 가시 가능한 지역의 수치지도 데이터베이스를 포함하며, 상기 수치지도 데이터베이스를 이용하여 수치지도의 위치 및 수치지도상의 각 지점에 대한 특성을 검색하는 지리정보 시스템부와,
    상기 팬/틸트 카메라부의 자세 방향 정보를 획득하며, 상기 팬/틸트 카메라부로부터 수신되는 영상 및 지리정보 데이터베이스의 제어점(Ground Control Points)을 이용하여 상기 팬/틸트 카메라부의 위치 및 자세를 계산하는 카메라 캘리브레이션부와,
    상기 지리정보 시스템부와 카메라 캘리브레이션부의 정보를 사용하여 상기 팬/틸트 카메라부의 좌표를 계산하고, 상기 수치지도 데이터베이스의 행정구역, 경위도, 건물명, 지형정보 중 적어도 하나 이상의 속성을 상기 사용자 인터페이스부에 출력하는 카메라 제어정보 처리부
    를 포함하는 지리정보 시스템을 이용한 카메라의 위치제어 장치.
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