KR101452372B1

KR101452372B1 - 카메라 제어 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR101452372B1
Application number: KR1020130023710A
Authority: KR
Inventors: 김남형; 최용훈
Original assignee: 주식회사 씨트링
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-10-22
Also published as: KR20140111079A

Abstract

본 발명은 디지털 비디오 레코더에서 카메라를 제어하는 방법으로, (A) 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치의 모션센싱부를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 생성한 모션 데이터를 수신하는 단계; (B) 상기 DVR에서 상기 모션 데이터에 맵핑된 카메라 제어 명령을 생성하는 단계; 및 (C) 상기 카메라로 상기 카메라 제어 명령을 송신하여 상기 카메라의 동작 또는 기능을 상기 카메라 제어 명령에 기초하여 제어하는 단계를 포함하여 카메라를 제어하는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 사용자의 머리 움직임을 통해 획득하는 모션 데이터에 카메라 제어 명령을 맵핑하여 생성하고, 이를 이용하여 카메라의 동작 또는 기능을 제어함으로써 원하는 물체를 쉽고, 신속하면서도 몰입성 있게 관찰할 수 있고, 사용자의 머리 움직임만으로 카메라를 제어함으로써 사용자로 하여금 남는 두 손으로 데이터의 기록이나 전달 등 보다 복잡한 일의 처리가 가능하도록 할 수 있다.

Description

카메라 제어 방법 및 그 시스템{Method and System for Controlling Camera}

본 발명은 카메라 제어 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히, DVR과 연결된 PTZ 카메라를 제어하기 위한 신호를 사용자가 머리에 착용하는 헤드 마운트 장치로부터 획득하여, PTZ 카메라를 보다 빠르고 효율적이며, 현장감 있게 제어함으로써 보다 정확하고 효율적인 관찰 및 감시가 가능하도록 하는 카메라 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 영상 카메라는 피사체의 2차원 정보를 전기적으로 기록하는 것으로서, 피사체의 광학적 영상을 전기적 영상으로 변환시켜 메모리에 저장시키고, 메모리에 저장된 영상을 판독하여 인쇄 또는 컴퓨터로 전송하는 장치로서, 디지털 카메라, CCD 카메라, CCTV 카메라 및 모바일 카메라 등을 그 예로 들 수 있다.

이러한 영상 카메라는 일반적인 피사체의 촬영, 사람이 관찰할 수 없는 지역의 감시 및 특정지역의 감시 등에 주로 사용되고 있으며, 특히 관찰 및 감시 기능으로 사용되는 경우에는 보다 광범위하고 명확한 화면을 촬영하기 위하여 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 장치가 부가되어 있다. 상기 PTZ 장치는 카메라의 촬영렌즈와 촬상소자가 내장되어 있는 촬영부를 상하 좌우 방향으로 이동 및 회전 가능하게 하는 장치로서, 소정 방향에 위치한 피사체만을 촬영하는 것이 아니라 상하 좌우에 있는 피사체를 모두 촬영할 수 있도록 함으로써 넓은 지역을 보다 효과적으로 관찰 및 감시할 수 있도록 하며, 줌 장치는 일정 크기의 피사체를 더욱 크게 촬영할 수 있도록 함으로써 피사체로부터 보다 구체적이고 자세한 정보를 획득할 수 있게 된다.

따라서 상기 PTZ 장치를 부가한 영상 카메라(이하 'PTZ 카메라 장치'라 한다)는 관찰 및 감시 기능을 수행하기 위한 폐쇄회로 감시 시스템에 폭넓게 적용되고 있으며, 상기 PTZ 카메라 장치를 제어하는 방법으로는 PTZ 카메라 장치와 유무선을 통하여 연결된 단말기 상에서 PTZ 키보드 또는 마우스를 조작하여 상기 PTZ 카메라를 조작하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

예를 들어, 2012. 2. 9. 공개된 공개번호 제10-2012-0012399호 발명의 명칭 '카메라 장치, 카메라 시스템, 제어 장치 및 프로그램'은 디지털 팬, 틸트 및 줌 조작과, 기계적인 팬, 틸트 및 줌 조작을 용이하고 효율적으로 행할 수 있는 카메라 장치, 카메라 시스템, 제어 장치 및 프로그램을 개시하고 있다.

위 종래 기술에 의하면 화상을 촬상하는 카메라 단말 장치와, 상기 카메라 단말 장치를 제어하는 퍼스널 컴퓨터(PC)와 같은 클라이언트 단말 장치가 네트워크를 통하여 접속되고, 카메라부의 팬, 틸트 및 줌 조작은 상기 클라이언트 단말 장치의 표시부에 출력되는 영상 중 소정 영역을 사용자가 선택하게 되면 그 명령이 상기 카메라 단말 장치로 전송되어 기계적인 방법으로 상기 카메라부의 팬, 틸트 및 줌 조작이 이루어지게 된다. 상기 클라이언트 단말장치의 표시부에는 사용자가 상기 영상 중 소정 영역을 선택할 수 있도록 하는 인터페이스가 상기 영상 주변에 출력될 수 있고 사용자는 상기 인터페이스를 조작하여 상기 카메라부의 팬, 틸트 및 줌 조작을 수행할 수 있게 된다. 이는 결국 위에서 설명한 바와 같이 PTZ 카메라 장치를 단말기 상에서 PTZ 키보드 또는 마우스로 조작하는 것과 동일한 개념으로 볼 수 있다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 의하면 카메라를 통해 감시, 관찰하고자 하는 피사체를 촬영하는 데 있어 팬, 틸트, 줌을 단계별로 나누어 제어해야 하고, 손으로 각 명령을 입력해야 하므로 속도가 느린 문제점이 있다. 특히, 상기 피사체가 빠른 속도로 이동하거나 순간적으로 나타났다 사라질 경우 사용자는 상기 팬, 틸트, 줌 조작에 소요되는 시간으로 인하여 상기 피사체를 촬영하는데 실패해 중요한 정보를 놓치게 될 가능성도 존재한다. 상기 PTZ 카메라가 폐쇄회로 감시 시스템 등에 활용될 경우 이와 같이 소실되는 정보는 치명적일 수 있다. 또한 위 종래 기술에 의하면 사용자가 PTZ 키보드 또는 마우스와 같은 PTZ 카메라의 컨트롤러를 조작하는데 익숙해지기 위해 일정 시간이 소요되므로 숙련된 인력 충원에 문제가 발생할 여지가 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자의 머리에 착용된 헤드 마운트 장치를 이용해 상기 머리의 움직임을 센싱한 후 센싱한 모션 데이터에 맵핑된 명령을 카메라에 전달하여 카메라의 각종 동작 및 기능을 제어함으로써 사용자가 마치 감시 현장에 있는 것과 같은 생생한 현장감을 가지고 원하는 물체를 보다 효율적으로 관찰 및 감시할 수 있도록 하는 카메라 제어 방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따르면, 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, 이하 DVR)에서 상기 DVR과 연결된 카메라를 제어하는 카메라 제어 방법으로, (A) 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치의 모션센싱부를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 생성한 모션 데이터를 수신하는 단계; (B) 상기 DVR에서 상기 모션 데이터에 맵핑된 카메라 제어 명령을 생성하는 단계; 및 (C) 상기 카메라로 상기 카메라 제어 명령을 송신하여 상기 카메라의 동작 또는 기능을 상기 카메라 제어 명령에 기초하여 제어하는 단계를 포함하는 카메라 제어 방법이 제공된다.

한편, 본 발명의 일 태양에 따른 카메라 제어 방법은 (D) 상기 카메라로부터 상기 카메라가 촬영한 영상 데이터를 수신하는 단계 및 (E) 상기 헤드 마운트 장치로 상기 영상 데이터를 송신하여 상기 영상 데이터를 상기 헤드 마운트 장치의 디스플레이부를 통해 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 모션 센싱부는 INS 센서로 형성될 수 있다.

또한, (B) 단계에서, 사용자 머리가 좌우 방향으로 회전될 때 생성되는 모션 데이터는 카메라의 회전(Pan) 명령에, 사용자 머리를 상하 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 상하이동(Tilt) 명령에, 사용자의 머리가 앞뒤 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 확대/축소(Zoom In/Out) 명령에 각각 맵핑될 수 있다.

또한, 본 발명은 (F) 상기 헤드 마운트 장치의 디스플레이부에서 디스플레이되는 상기 영상 데이터 중 사용자 선택에 의해 선택된 특정 영역을 관심 영역으로 설정하도록 하는 요청을 수신하는 단계; 및 (G) 상기 요청에 따른 관심 영역에 대한 영역 정보 및 상기 카메라가 상기 영역 정보에 대응하는 영역에 대해 확대 촬영 또는 고화질 촬영 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하도록 상기 카메라를 제어하는 관심 영역 제어 정보를 생성하여, 상기 영역 정보 및 상기 관심 영역 제어 정보를 상기 카메라로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 카메라의 확대 촬영 또는 고화질 촬영 중 적어도 하나의 동작 수행에 따라 얻어지는 관심 영역 영상 데이터는 전체 영상 데이터와 구분된 스트림으로 수신되어 전체 영상 데이터의 스트림과 구분되는 영역에 저장될 수 있다.

한편, 관심 영역은 상기 헤드 마운트 장치에 구비되는 사용자 입력 장치에 입력이 있은 후 발생하는 상기 헤드 마운트 장치의 움직임에 따라 설정될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양에 따르면, 주변 장치와 유무선 연결을 제공하는 인터페이스부, 데이터의 송수신을 위한 통신부, 수신한 데이터를 저장하기 위한 저장부, 및 제어부를 포함하는 디지털 비디오 레코더에 있어서, 상기 인터페이스부는 복수의 카메라 및 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치와 연결을 제공하며, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 상기 헤드 마운트 장치의 모션 센싱부가 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 생성한 모션 데이터를 수신하며, 상기 수신한 모션 데이터에 상기 카메라를 제어하는 카메라 제어 명령을 맵핑하며, 상기 생성한 카메라 제어 명령을 상기 카메라로 송신하여 상기 카메라의 동작 또는 기능을 상기 카메라 제어 명령에 기초하여 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더가 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면, 모션센싱부를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 대응되는 모션 데이터를 생성하는 헤드 마운트 장치; 상기 모션 데이터를 수신하고, 상기 모션 데이터에 각각 맵핑되는 카메라 장치 제어 명령을 생성하고, 상기 카메라 장치 제어 명령을 카메라 장치로 전송하는 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, 이하 DVR) 장치; 및 상기 카메라 장치 제어 명령을 수신하고, 상기 카메라 장치 제어 명령에 대응되는 동작을 수행하는 카메라 장치를 포함하는 보안 감시 시스템이 제공된다.

본 발명은 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치에서 센싱한 사용자의 머리 움직임을 기초로 카메라의 동작 및 기능 제어 명령을 생성한 후 이를 이용하여 카메라를 제어함으로써 원하는 물체를 쉽고, 신속하면서도 몰입성 있게 관찰 및 감시할 수 있고, 사용자의 머리 움직임만으로 카메라를 제어함으로써 사용자로 하여금 남는 두 손으로 데이터의 기록이나 전달 등 보다 복잡한 일의 처리가 가능하도록 할 수 있다.

또한 본 발명은 사용자가 착용하고 있는 헤드 마운트 장치의 디스플레이부에 바로 영상 데이터를 디스플레이 함으로써 사용자가 마치 현장에서 피사체를 관찰하는 것과 같은 현장감을 느낄 수 있도록 하여 효율적인 관찰 및 감시 업무가 가능해 지도록 하며, 사용자가 관심을 두고 관찰하고자 하는 영역에 대한 영상 데이터를 확대된 형태 또는 고화질 데이터로 확인할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 보안 감시 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 제어를 위한 헤드 마운트 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디지털 비디오 레코더의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 및 녹화 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 5는 상기 관심 영역의 설정 과정을 예로 들어 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치를 이용한 카메라 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치를 이용한 관심 영역의 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예들에서는 카메라로 PTZ 카메라가 사용되는 것에 대하여 설명하고 있지만, 본 발명에 따른 디지털 비디오 레코더에 의해 제어되는 카메라가 PTZ 카메라로 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 카메라 장치들에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTZ 카메라를 이용한 보안 감시 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 보안 감시 시스템은 머리에 착용한 상태에서 상기 머리의 움직임을 센싱하여 생성된 모션 데이터를 전달하는 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 제어 HM(Head Mounted) 장치(100), 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)로부터 상기 머리의 모션 데이터를 수신한 후 상기 머리의 모션 데이터에 상응하는 회전(Pan), 상하이동(Tilt), 확대/축소(Zoom In/Out) 명령을 생성하고, 아래 PTZ 카메라 장치(500)에서 촬영된 영상 또는 음성 데이터(이하에서는 이를 '영상 데이터'로 칭한다)를 출력하는 DVR(300), 및 상기 DVR(300)로부터 수신한 PTZ 명령에 따라 카메라 렌즈를 회전, 상하이동, 확대/축소하여 관찰하고자 하는 물체나 배경의 영상을 획득하는 PTZ 카메라 장치(500)를 포함한다.

상기 PTZ 제어 HM 장치(100)는 HMD를 포함할 수 있으며, 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 통하여 촬영된 영상 데이터를 상기 HMD를 통해 디스플레이 함으로써 현장감을 극대화해 사용자로 하여금 보다 빠르고 효율적인 관찰 및 감시가 가능하도록 할 수 있다.

상기 DVR(300)은 유무선 통신망을 통하여 통신할 수 있고 영상 데이터를 가공, 편집 및 저장할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 컴퓨터(예를 들어, 타블렛 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 영상 데이터를 가공, 편집 및 저장할 수 있는 기능을 갖춘 휴대용 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 DVR(300)로서 채택될 수 있다.

상기 PTZ 카메라 장치(500)는 디지털 카메라, CCD 카메라, CCTV 카메라 및 모바일 카메라 등일 수 있으며, 폐쇄회로 감시 시스템을 구성하는 옥 내외에 설치되는 감시 카메라일 수 있다. 상기 PTZ 카메라 장치(500)는 일반적으로 알려진 바와 같이 피사체의 상을 결상하는 렌즈 광학계와, 결상된 피사체상을 광전 변환하는 촬상 소자를 포함하는 카메라부 등으로 구성될 수 있다.

소정 장소를 감시하고자 하는 사용자는 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 머리를 착용한 후 머리를 회전하거나, 상하로 움직이거나, 앞뒤로 움직이면서 센싱된 모션 데이터를 이용해 각각 PTZ 명령을 생성할 수 있으며, 이와 같은 직관적인 명령입력 방식으로 인하여 빠르게 이동하는 물체나 찰나의 순간도 촬영하는데 어려움이 발생하지 않게 된다.

이하, 상기 PTZ 제어 HM 장치(100), 및 DVR(300)의 상세 구성은 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 기술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTZ 제어 HM 장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 PTZ 제어 HM 장치(100)는 모션센싱부(101), A/D 변환부(102), 블루투스 송수신부(103), A/V 입력부(104), 및 디스플레이부(105)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모션센싱부(101), A/D 변환부(102), 블루투스 송수신부(103), A/V 입력부(104), 및 디스플레이부(105)는 그 중 적어도 일부가 PTZ 제어 HM 장치(100)와 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 PTZ 제어 HM 장치(100)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 PTZ 제어 HM 장치(100)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 한정되지는 않는다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 모션센싱부(101)는 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 착용하고 있는 사용자의 머리 움직임을 회전(Pan), 상하이동(Tilt), 확대/축소(Zoom In/Out)로 구분하여 센싱함으로써 모션 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 바람직한 일 실시예로 상기 모션센싱부(101)는 INS(Inertial Navigation System) 센서로 형성될 수 있다. 본래 상기 INS는 외부의 도움이 없이 관성센서인 자이로와 가속도계로 측정되는 항체의 가속도와 각속도를 이용하여 항체의 위치, 속도 및 자세에 대한 정보를 계산하는 시스템을 의미한다. 상기 INS는 외부 도움 없이 자신의 위치를 결정할 수 있는 장점이 있고 전파방해 없이 위치, 자세를 감지할 수 있어 외부교란으로부터도 둔감하며 높은 데이터 전송률을 가지고 있다는 장점이 있다. 물론 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자의 선택에 따라서 상기 모션센싱부(101)는 머리의 회전 및 상하좌우 움직임을 측정할 수 있는 다양한 센서로 형성될 수 있다.

상기 A/D 변환부(102)는 상기 모션센싱부(101)를 통하여 센싱된 아날로그 신호인 사용자 머리의 모션 데이터를 디지털 신호로 변환한다. 상기 A/D 변환부(102)에는 기 공지된 다양한 인코딩(Encoding) 기술이 적용될 수 있을 것이다.

상기 A/D 변환부(102)를 통하여 변환된 상기 디지털 신호는 블루투스 송수신부(103)를 통하여 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)와 인접한 DVR(300)로 전송된다. 당업자의 선택에 따라 상기 블루투스 송수신부(103)는 블루투스 외에도 적외선 통신이나 지그비(Zigbee), 무선랜, 등 기 공지된 다양한 근거리 통신방식을 사용해 DVR(300)과의 통신을 수행할 수 있다. 물론 보안 감시 시스템의 여건에 따라 WLAN(Wireless LAN), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 또는 GSM(Global System for Mobile communications) 등 중장거리 통신망이 데이터의 무선 송수신을 위하여 활용될 수 있을 것이다.

한편, 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)는 상기 DVR(300)로부터 입력되는 A/V 신호를 입력받아 PTZ 카메라 장치(500)를 통하여 촬영된 영상 데이터를 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 보다 상세히, 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)는 A/V 입력부(104)를 통하여 DVR(300)로부터 A/V 신호를 수신하고, 이를 디스플레이부(105)를 통하여 디스플레이 할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면 상기 디스플레이부 및 A/V 입력부는 HMD일 수 있다. 사용자는 HMD를 통하여 디스플레이 되는 영상 데이터를 시청함으로써 마치 PTZ 카메라(500)가 설치된 곳에서 현장을 감시하는 것과 같은 생생한 현장감을 느낄 수 있게 된다. 사용자는 상기 HMD를 통하여 디스플레이 되는 영상 데이터를 살펴본 후 관심 영역을 설정하여 상기 관심 영역이 확대 디스플레이 되도록 할 수 있다. 이는 아래에서 도 4 및 도 5를 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 DVR의 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 DVR(300)은 블루투스 수신부(301), 중앙처리장치(302), RS485 송신부(303), A/V 입력부(304), A/V 엔코더(Encoder;305), 코덱(Codec;306), A/V 출력부(307), HDD(Hard Disk Drive;308), 및 메모리(309)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 블루투스 수신부(301), 중앙처리장치(302), RS485 송신부(303), A/V 입력부(304), A/V 엔코더(305), 코덱(306), A/V 출력부(307), HDD(308), 및 메모리(309)는 그 중 적어도 일부가 DVR(300)과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 DVR(300)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 DVR(300)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 한정되지는 않는다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블루투스 수신부(301)는 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)의 블루투스 송신부(103)로부터 상기 사용자의 머리 움직임에 관한 모션 데이터를 수신한다.

상기 중앙처리장치(302)는 상기 DVR(300)을 구성하는 각 구성요소의 동작을 전반적으로 제어한다. 보다 상세히, 상기 중앙처리장치(302)는 블루투스 수신부(301), RS485 송신부(303), A/V 입력부(304), A/V 엔코더(305), 코덱(306), A/V 출력부(307), HDD(308), 및 메모리(309) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 중앙처리장치(302)는 외부로의/외부로부터의 또는 DVR(300)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 블루투스 수신부(301), RS485 송신부(303), A/V 입력부(304), A/V 엔코더(305), 코덱(306), A/V 출력부(307), HDD(308), 및 메모리(309)에서 각각 고유의 기능을 수행하도록 제어한다. 특히, 상기 중앙처리장치(302)는 상기 메모리(309)를 참조하여 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)에서 센싱된 모션 데이터를 각 맵핑된 PTZ 제어 명령으로 변환하여 이를 PTZ 카메라 장치(500)로 전달하고, 사용자가 설정한 관심 영역 정보를 상기 RS485 송신부(303)를 통하여 PTZ 카메라 장치(500)로 전달한다.

상기 RS485 송신부(303)는 상기 중앙처리장치(302)를 통하여 변환된 PTZ 데이터를 RS485 데이터로 변환하여 PTZ 카메라 장치(500)로 전송한다. 상기 RS485는 RS232, RS422의 확장 버전으로, 홈 네트워크를 지원하는 일종의 시리얼 통신 프로토콜 표준 규격을 의미한다. RS422 통신 방식은 1개의 마스터 장치와 슬레이브 장치 간에 데이터를 주고받는 방식으로 통신하는 반면, RS485는 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 RS485는 최대 드라이버, 리시버 수가 각각 32개에 이르고, 최대 속도 10Mbps에 최장 거리 1.2km까지 네트워크 구축이 가능한 장점이 있다.

한편, 상기 A/V 입력부(304)는 상기 PTZ 카메라 장치(500)로부터 A/V 신호를 입력받고, 상기 A/V 엔코더(305)는 상기 A/V 입력부(304)에 입력된 신호가 아날로그 신호일 경우 이를 디지털 신호로 변환한다. 상기 코덱(306)은 상기 중앙처리장치(302) 및 메모리(309)를 참조하여 추가적인 영상 데이터를 합성하거나 비디오 파일 크기를 줄여 데이터의 처리 속도를 향상시킨다. 상기 A/V 출력부(307)는 상기 DVR(300)에 연결되는 디스플레이 장치로 HDMI 신호를 출력함으로써 영상이 디스플레이 되도록 할 수 있다. 상기 A/V 출력부(307)를 통하여 출력된 A/V 신호는 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)의 디스플레이부(105)를 통하여 사용자에게 출력될 수 있다. 사용자는 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 제어하여 획득된 감시 영상 데이터를 상기 디스플레이부(105)를 통하여 피드백 받아 확인한 후 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 다시 제어할 수 있다. 이때 앞서 설명한 바와 같이 상기 디스플레이부(105)는 HMD로 형성되어 사용자는 생생한 현장감 속에서 머리 움직임이라는 직관적인 명령을 통하여 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 제어할 수 있게 되므로 보다 빠르고 효율적인 추가 명령의 구현이 가능해 진다.

한편, 상기 PTZ 카메라 장치(500)는 듀얼 스트리밍이 가능한 카메라일 수 있다. 이 경우 사용자는 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 통하여 촬영되는 전체 영상 중 관심이 있는 일정 목표(Object)를 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 제어하여 탐지(Detection)한 후 상기 목표를 중심으로 일정 범위를 관심 영역으로 설정하여 이를 상기 PTZ 카메라 장치(500)로 송신할 수 있다. 이 경우 상기 PTZ 카메라 장치(500)는 상기 전체 영상 외에 상기 관심 영역을 또 하나의 스트림으로 출력하여 상기 관심 영역에 대한 고화질 데이터를 DVR(300)로 송신할 수 있고, 상기 DVR(300)은 상기 중앙처리장치(302)와 HDD(308)를 이용해 그 부분을 녹화할 수도 있게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 및 녹화 방법을 설명하는 플로우차트이고, 도 5는 상기 관심 영역의 설정 과정을 예로 들어 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)는 모션센싱부(101)를 이용하여 사용자 머리의 움직임을 센싱하여 그 방향, 속도 위치 등의 모션 데이터를 생성한다(S100). 상기 모션 데이터에 각 맵핑된 PTZ 제어 명령에 따라 상기 PTZ 카메라 장치(500)에서 촬영된 감시 영상이 상기 디스플레이부(105)를 통하여 출력되면(S110), 사용자는 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 통하여 촬영된 전체 영상 중 관심 있는 목표를 탐지한 후 상기 목표를 중심으로 임의의 관심 영역(R1)을 설정하게 된다(S120). 상기 관심 영역을 설정하는 구체적인 방법은 이하, 도 7을 참조로 하여 보다 상세히 설명한다. 관심 영역의 설정 예를 도 5를 참조하여 설명하면, 사용자가 주차 공간을 벗어나 전체 영상의 중앙에 위치한 승용차를 관심 있는 목표로 탐지할 경우 사용자는 상기 승용차의 전체 모습을 담을 수 있는 일정 영역을 관심 영역(R1)으로 설정할 수 있게 된다.

사용자가 상기 관심 영역(R1)의 설정을 완료하게 되면 상기 관심 영역에 대한 정보는 상기 PTZ 카메라 장치(500)로 전송되게 된다(S130). 상기 PTZ 카메라 장치(500)는 상기 관심 영역(R1)을 확대하여 촬영한 후 상기 DVR(300)의 A/V 입력부(304)로 상기 관심 영역(R1)의 고화질 또는 줌인된 영상 데이터를 또 하나의 출력 스트림으로 하여 전송하게 된다(S140). 도 5를 예로 들어 설명하면, 사용자는 관심 있는 목표로 탐지된 승용차의 번호판 등을 정확하게 판별할 수 있어 보안 감시 시스템의 정밀도를 높일 수 있게 된다.

한편, 상기 DVR(300)은 상기 관심 영역이 촬영된 스트림을 HDD(308) 등의 스토리지에 고화질로 녹화하여 장시간 보관할 수도 있다(S150).

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTZ 제어 HM 장치를 이용한 PTZ 카메라 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 사용자가 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 착용한 후 머리를 좌우 방향으로 회전시키는 경우 이는 회전(Pan) 명령과 맵핑되어 PTZ 카메라 장치(500)가 회전하면서 피사체를 촬영하도록 할 수 있다. 한편, 사용자가 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 착용한 후 머리를 상하 방향으로 움직이는 경우 이는 상하이동(Tilt) 명령과 맵핑되어 PTZ 카메라 장치(500)가 상하로 이동하면서 피사체를 촬영하도록 할 수 있다. 또한, 사용자가 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 착용한 후 머리를 앞뒤로 움직이는 경우 이는 확대/축소(Zoom In/Out) 명령과 맵핑되어 머리가 앞으로 움직이는 경우 PTZ 카메라 장치(500)는 피사체를 확대하여 촬영하고 머리가 뒤로 움직이는 경우 PTZ 카메라 장치(500)는 피사체를 축소하여 더 넓은 면적을 촬영하도록 할 수 있다. 물론 당업자의 선택에 좇아 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)의 움직임과 상기 PTZ 카메라 장치(500)의 제어 명령은 다양한 방식으로 맵핑될 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTZ 제어 HM 장치를 이용한 관심 영역의 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)의 소정부에 관심 영역 설정 버튼(106)이 형성될 수 있다. 사용자가 상기 PTZ 카메라 장치(500)를 통하여 촬영된 비디오 영상 중 관심 있는 목표를 탐지한 후 상기 목표를 중심으로 임의의 관심 영역(R1)을 설정하기 위해서는 일 실시예로, 상기 관심 영역 설정 버튼을 누른 상태에서 상기 PTZ 제어 HM 장치(100)를 착용한 머리를 상하, 좌우로 움직여 상기 관심 영역의 크기를 설정하거나, 앞뒤로 움직여 상기 관심 영역을 어느 정도 확대할 것인지 설정할 수 있다. 다른 실시예로, 상기 관심 영역 설정 버튼이 토글 버튼 형식으로 형성될 수 있으며, 사용자는 관심 영역 설정 시 상기 관심 영역 설정 버튼을 한번 누른 후 일 실시예에서 설명한 바와 같이 머리를 움직여 관심 영역을 설정한 후 설정이 완료되면 상기 관심 영역 설정 버튼을 다시 눌러 관심 영역 설정 과정을 종료할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical Media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 보아야 할 것이다.

100: PTZ 제어 HM 장치
101: 모션센싱부
102: A/D 변환부
103: 블루투스 송수신부
104: A/V 입력부
105: 디스플레이부
106: 관심 영역 설정 버튼
300: DVR
301: 블루투스 수신부
302: 중앙처리장치
303: RS485 송신부
304: A/V 입력부
305: A/V 엔코더
306: 코덱
307: A/V 출력부
308: HDD
309: 메모리
500: PTZ 카메라 장치

Claims

디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, 이하 DVR)에서 상기 DVR과 연결된 카메라를 제어하는 카메라 제어 방법으로,
(A) 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치의 모션센싱부를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 생성한 모션 데이터를 수신하는 단계;
(B) 상기 DVR에서 상기 모션 데이터에 맵핑된 카메라 제어 명령을 생성하는 단계;
(C) 상기 카메라로 상기 카메라 제어 명령을 송신하여 상기 카메라의 동작 또는 기능을 상기 카메라 제어 명령에 기초하여 제어하는 단계;
(D) 상기 카메라로부터 상기 카메라가 촬영한 영상 데이터를 수신하는 단계;
(E) 상기 헤드 마운트 장치로 상기 영상 데이터를 송신하여 상기 영상 데이터를 상기 헤드 마운트 장치의 디스플레이부를 통해 표시하도록 제어하는 단계;
(F) 상기 디스플레이부에서 표시되는 영상 데이터 중, 상기 헤드 마운트 장치에 구비되는 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 상하좌우 움직임에 따라 특정되는 영역을 관심 영역으로 설정하는 단계; 및
(G) 상기 관심 영역의 확대율을 상기 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 앞뒤 움직임에 따라 결정하고, 상기 카메라가 상기 관심 영역을 상기 확대율에 따라 확대 촬영하여 상기 영상 데이터와 별도로 저장하도록 제어하는 단계를 포함하는 카메라 제어 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 모션센싱부는 INS 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 (B) 단계에서, 사용자 머리가 좌우 방향으로 회전될 때 생성되는 모션 데이터는 카메라의 회전(Pan) 명령에, 사용자 머리를 상하 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 상하이동(Tilt) 명령에, 사용자의 머리가 앞뒤 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 확대/축소(Zoom In/Out) 명령에 각각 맵핑되는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 방법.
삭제
제 4항에 있어서,
상기 확대 촬영된 관심 영역 영상 데이터를 전체 영상 데이터와 구분된 스트림으로 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 방법.
제 6항에 있어서,
상기 수신한 관심 영역 영상 데이터의 스트림을 전체 영상 데이터의 스트림과 구분하여 저장부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 방법.
삭제
주변 장치와 유무선 연결을 제공하는 인터페이스부, 데이터의 송수신을 위한 통신부, 수신한 데이터를 저장하기 위한 저장부, 및 제어부를 포함하는 디지털 비디오 레코더에 있어서,
상기 인터페이스부는 복수의 카메라 및 사용자가 착용하는 헤드 마운트 장치와 연결을 제공하며,
상기 제어부는,
상기 통신부를 통해 상기 헤드 마운트 장치의 모션 센싱부가 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 생성한 모션 데이터를 수신하며,
상기 수신한 모션 데이터에 상기 카메라를 제어하는 카메라 제어 명령을 맵핑하며,
상기 생성한 카메라 제어 명령을 상기 카메라로 송신하여 상기 카메라의 동작 또는 기능을 상기 카메라 제어 명령에 기초하여 제어하고,
상기 통신부를 통하여 상기 카메라로부터 상기 카메라가 촬영한 영상 데이터를 수신하며, 상기 헤드 마운트 장치로 상기 영상 데이터를 송신하여 상기 영상 데이터를 상기 헤드 마운트 장치의 디스플레이부를 통해 표시하도록 제어하고,
상기 디스플레이부에서 표시되는 영상 데이터 중, 상기 헤드 마운트 장치에 구비되는 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 상하좌우 움직임에 따라 특정되는 영역을 관심 영역으로 설정하고,
상기 관심 영역의 확대율을 상기 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 앞뒤 움직임에 따라 결정하고, 상기 카메라가 상기 관심 영역을 상기 확대율에 따라 확대 촬영하여 상기 영상 데이터와 별도로 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
삭제
제9항에 있어서, 상기 헤드 마운트 장치의 상기 모션 센싱부는 INS 센서를 포함하며, 상기 통신부는 근거리 무선 통신 방식으로 상기 모션 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
제9항에 있어서, 상기 제어부는,
사용자 머리가 좌우 방향으로 회전될 때 생성되는 모션 데이터는 카메라의 회전(Pan) 명령에, 사용자 머리를 상하 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 상하이동(Tilt) 명령에, 사용자의 머리가 앞뒤 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 확대/축소(Zoom In/Out) 명령에 각각 맵핑하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
삭제
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 확대된 관심 영역 영상 데이터를 전체 영상 데이터와 구분된 스트림으로 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
제14항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 저장부를 제어하여 상기 저장부가 상기 관심 영역 영상 데이터의 스트림을 전체 영상 데이터의 스트림과 구분하여 저장하도록 하는 것을 하는 디지털 비디오 레코더.
모션센싱부를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 센싱하여 대응되는 모션 데이터를 생성하는 헤드 마운트 장치;
상기 모션 데이터를 수신하고, 상기 모션 데이터에 각각 맵핑되는 카메라 장치 제어 명령을 생성하고, 상기 카메라 장치 제어 명령을 카메라 장치로 전송하는 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, 이하 DVR) 장치; 및
상기 카메라 장치 제어 명령을 수신하고, 상기 카메라 장치 제어 명령에 대응되는 동작을 수행하는 카메라 장치를 포함하며,
상기 헤드 마운트 장치는 상기 카메라 장치에서 촬영된 영상 데이터를 디스플레이부를 통해 표시하고, 상기 디스플레이부에서 표시되는 영상 데이터 중, 상기 헤드 마운트 장치에 구비되는 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 상하좌우 움직임에 따라 특정되는 영역을 관심 영역으로 설정하고,
상기 DVR장치는 상기 관심 영역의 확대율을 상기 토글 버튼이 눌러진 후 발생하는 상기 사용자 머리의 앞뒤 움직임에 따라 결정하고, 상기 카메라 장치가 상기 관심 영역을 상기 확대율에 따라 확대 촬영하여 상기 영상 데이터와 별도로 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보안 감시 시스템.
삭제
제16항에 있어서,
상기 DVR 장치는, 사용자 머리가 좌우 방향으로 회전될 때 생성되는 모션 데이터는 카메라 장치의 회전(Pan) 명령에, 사용자 머리를 상하 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 상하이동(Tilt) 명령에, 사용자의 머리가 앞뒤 방향으로 움직일 때 생성되는 모션 데이터는 확대/축소(Zoom In/Out) 명령에 각각 맵핑하는 것을 특징으로 하는 보안 감시 시스템.
삭제
제 18항에 있어서,
상기 DVR 장치는 상기 카메라 장치가 확대 촬영한 관심 영역 영상 데이터를 전체 영상 데이터와 구분된 스트림으로 수신하는 것을 특징으로 하는 보안 감시 시스템.
제 20항에 있어서,
상기 DVR 장치는, 상기 관심 영역 영상 데이터의 스트림을 전체 영상 데이터의 스트림과 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 보안 감시 시스템.
삭제