KR101654071B1 - 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 관한 것으로써, 그 목적으로는 카메라의 렌즈로 입사되는 피사체의 굴절각도에 대응하는 위치에 이미지센서 여러개를 설치함으로써, 렌즈의 화각으로 보이는 피사체 영상을 모두 고해상도로 획득할 수 있도록 하면서, 카메라를 고정시킨 상태에서 렌즈의 화각 범위내에 있는 피사체의 영상을 모두 획득할 수 있도록 하고, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않도록 함으로써, 카메라의 기능성을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 렌즈(2)와, 상기 렌즈(2)의 촛점거리 밖에 배치 되면서 입사된 영상을 전기신호로 변환하는 이미지센서부(4)와, 상기 이미지센서부(4)에 연결 되면서 획득된 영상을 매핑하고 보정하여 최종 이미지로 생성하는 이미지생성모듈(6)과, 상기 이미지생성모듈(6)에 연결 되면서 최종 이미지를 저장하는 이미지저장부(8)와, 상기 이미지생성모듈(6)에 연결되는 디스플레이(10),로 된 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 있어서, 상기 이미지센서부(14)에는 이미지센서1,2,3이 각각 분리되어 결합되고, 상기 렌즈(2)를 통하여 입사되는 피사체1,2,3의 굴절각에 대응한 위치에는 이미지센서1,2,3이 각각 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라{Camera combines the image sensor in various angles}

본 발명은 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 카메라의 렌즈로 입사되는 피사체의 굴절각도에 대응하는 위치에 이미지센서 여러개를 설치함으로써, 렌즈의 화각으로 보이는 피사체 영상을 모두 고해상도로 획득할 수 있도록 하면서, 카메라를 고정시킨 상태에서 렌즈의 화각 범위내에 있는 피사체 영상을 모두 획득할 수 있도록 하고, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않도록 하는 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라를 줌인하면 렌즈의 화각은 좁게 되면서 고해상도의 영상을 얻을 수 있지만 주변의 영상을 얻기 위해서는 카메라를 회전시켜야 되고, 줌아웃을 하면 렌즈의 화각은 넓게 되면서 다수의 영상을 저해상도로 얻게 된다.

따라서, 카메라를 줌인하여 고정시킨 상태에서 다수의 영상을 고해상도로 얻기 위해서는 기술적인 개선책이 요구되고 있다.

한편, 종래의 기술인 도 1a 는 카메라가 줌인된 상태에서 피사체를 촬영한 것이고, 도 1b 는 카메라가 줌아웃된 상태에서 피사체를 촬영한 것이다.

상기 카메라에 결합된 렌즈(102)의 촛점거리 밖에는 입사된 영상을 전기신호로 변환하는 이미지센서(104)가 설치되고, 상기 이미지센서(104)에는 획득된 영상을 매핑하고 보정하여 최종 이미지로 생성하는 이미지생성모듈(106)이 연결되며, 상기 이미지생성모듈(106)에는 이미지저장부(108)와 디스플레이(110)가 각각 연결된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 기술에 대한 작용을 설명하면, 먼저 상기 카메라를 줌인한 상태에서는 도 1a 에 도시된 바와 같이 피사체 1개가 렌즈(102)를 통하여 이미지센서(104)로 입사되고, 이후로 피사체의 영상은 이미지생성모듈(106)로 매핑 되면서 보정되어 최종 이미지로 이미지저장부(108)에 저장되는 동시에 디스플레이(110)로 보내어져 나타나게 된다.

상기와는 달리 도 1b 에 도시된 바와 같이 카메라를 줌아웃 하면, 렌즈(102)의 화각은 확대되어 피사체 3개가 이미지센서(104)로 입사되고, 이후로 피사체 3개는 이미지생성모듈(106)에서 최종 이미지로 생성되어 이미지저장부(108)에 저장되는 동시에, 상기 디스플레이(110)에 피사체 3개의 최종 이미지가 나타나게 된다.

상기와 같은 종래의 기술은 카메라를 줌인할 경우 해상도가 높아지나 주변 영상을 획득하지 못하여 사각지대가 발생하고, 또한 주변영상을 획득하기 위해서는 카메라를 회전시켜야 되는 기능적인 문제점을 지니게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로써, 그 목적은 카메라의 렌즈로 입사되는 피사체의 굴절각도에 대응하는 위치에 이미지센서 여러개를 설치함으로써, 렌즈의 화각으로 보이는 피사체 영상을 모두 고해상도로 획득할 수 있도록 하면서, 카메라를 고정시킨 상태에서 렌즈의 화각 범위내에 있는 피사체의 영상을 모두 획득할 수 있도록 하고, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않도록 함으로써, 카메라의 기능성을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.

본 발명은 첫째, 렌즈(2)와,

상기 렌즈(2)의 촛점거리 밖에 배치 되면서 입사된 영상을 전기신호로 변환하는 이미지센서부(4)와,

상기 이미지센서부(4)에 연결 되면서 획득된 영상을 매핑하고 보정하여 최종 이미지로 생성하는 이미지생성모듈(6)과,

상기 이미지생성모듈(6)에 연결 되면서 생성된 최종 이미지를 저장하는 이미지저장부(8)와,

상기 이미지생성모듈(6)에 연결되는 디스플레이(10),로 된 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 있어서,

상기 이미지센서부(14)에는 이미지센서1,2,3이 각각 분리되어 결합되고,

상기 렌즈(2)를 통하여 입사되는 피사체1,2,3의 굴절각에 대응한 위치에는 이미지센서1,2,3이 각각 배치된 것을 특징으로 한다.

둘째, 상기 이미지센서1,2,3이 각각 획득한 피사체1,2,3 의 영상을 이미지생성모듈(6)이 매핑하면서 최종이미지로 생성하며, 상기 이미지생성모듈(6)은 피사체1,2,3 중 어느 하나의 최종 이미지를 디스플레이(10)로 나타나게 하고, 상기 이미지생성모듈(6)은 피사체1,2,3의 최종 이미지를 이미지저장부(8)로 보내어 저장하는 것을 특징으로 한다.

셋째, 상기 이미지센서1,2,3이 획득한 피사체1,2,3의 영상을 이미지생성모듈(6)이 매핑하면서 최종이미지로 생성하고, 상기 이미지생성모듈(6)은 피사체1,2,3의 최종 이미지를 3개의 디스플레이(10)에 각각 나타나게 하며, 상기 이미지생성모듈(6)은 피사체1,2,3의 최종 이미지를 이미지저장부(8)로 보내어 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 카메라의 렌즈(2)로 입사되는 피사체1,2,3의 굴절각도에 대응하는 위치에 이미지센서1,2,3이 각각 설치되어 있는데, 따라서 렌즈(2)의 화각으로 보이는 피사체1,2,3의 영상은 모두 고해상도로 획득할 수 있고, 동시에 렌즈(2)의 화각 중앙에 위치한 피사체2의 외측에 위치하는 피사체1,3의 영상을 획득하기 위해 카메라를 회전시키지 않아도 되며, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않게 됨으로 카메라의 기능성은 획기적으로 향상되는 효과가 있다.

도 1a, 1b 는 종래의 렌즈로 획득한 피사체 영상을 디스플레이로 나타내는
상태도.
도 2a, 2b 는 본 발명에 따른 피사체의 영상을 다각도로 획득하여
디스플레이로 나타내는 상태도.
도 3 은 본 발명에 따른 제어부의 구성 블록도.
도 4 는 본 발명에 따른 이미지 센서부의 다른 실시예를 나타낸 상태도.

본 발명은 CCTV 및 일반적으로 사용되는 카메라의 렌즈를 통하여 피사체를 촬영하기 위한 것으로, 그 구조를 도 2a,2b 에서 살펴 보면 다음과 같다.

먼저, 카메라는 원하는 피사체를 고해상도로 촬영하기 위해서 방향 조절장치를 설치 하지만, 본 발명에서는 카메라를 줌인한 상태에서도 다수개의 피사체를 고해상도로 촬영할 수 있는 구조로 되어 있는 관계로, 카메라 방향 조절장치를 설치하지 않아도 된다.

상기 카메라에는 일반적으로 사용되는 방식인 줌인(Zoom in) 및 줌아웃(Zoom out) 기능을 갖는 렌즈뭉치가 설치되고, 상기 렌즈뭉치에 결합된 렌즈(2)의 촛점거리 밖에는 입사된 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지센서부(4)가 배치된다.

이때, 상기 이미지센서부(4)에는 3개의 이미지센서1,2,3이 분리 구성 되면서 결합 되는데, 상기 이미지센서1,2,3은 렌즈(2)를 통하여 입사되는 피사체1,2,3의 굴절각에 대응한 위치에 각각 배치된다.

그리고, 상기 이미지센서부(4)에는 획득된 영상을 매핑(mapping) 하고 보정하여 최종 이미지로 생성하는 이미지생성모듈(6)이 연결되고, 상기 이미지생성모듈(6)에는 최종 이미지를 저장하는 이미지저장부(8)가 연결되며, 또한 상기 이미지생성모듈(6)에는 최종 이미지를 나타내는 디스플레이(10)가 연결된다.

상기와 같이 연결되는 디스플레이(10)는 피사체1,2,3 중 어느 하나만을 나타내고자 할 경우 1개를 연결하고, 피사체1,2,3 모두를 각각 나타내고자 할 경우에는 3개의 디스플레이(10)를 연결하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 이미지생성모듈(6)과, 이미지저장부(8)와, 디스플레이(10)에는 도 3 에 도시된 바와 같이 제어부(12)가 연결되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 카메라의 렌즈를 통하여 피사체를 촬영하기 위해 줌인하면, 피사체1,2,3은 렌즈(2)로 입사되는 동시에 굴절 되는데, 이때 상기 피사체1의 영상은 굴절된 각도에 대응하여 위치한 이미지센서1에 획득되고, 상기 피사체2의 영상은 굴절된 각도에 대응하여 위치한 이미지센서2에 획득되며, 상기 피사체3의 영상은 굴절된 각도에 대응하여 위치한 이미지센서3에 획득된다.

상기와 같이 카메라가 줌인한 상태에서 렌즈(2)로 입사되는 피사체1,2,3의 영상을 동시에 각각 획득 가능한 이유로는, 상기 피사체1,2,3이 렌즈(2)로 입사 되면서 굴절되는 각도의 대응한 위치에 이미지센서1,2,3이 각각 설치되어 있기 때문에 가능하다.

따라서, 본 발명에서는 줌인한 렌즈(2)의 화각으로 보이는 피사체1,2,3의 영상을 모두 고해상도로 획득할 수 있고, 또한 렌즈(2)의 화각 중앙에 위치한 피사체2의 외측에 위치한 피사체1,3의 영상을 획득하기 위해 카메라를 회전시키지 않아도 됨으로, 카메라를 회전시키기 위한 별도의 조절장치를 설치하지 않아도 되는 효과가 있으며, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않게 된다.

상기와는 달리 줌아웃을 하면 더 넓은 면적의 피사체 영상을 획득할 수 있게 된다. 다만, 줌인한 상태 보다는 해상도가 떨어지게 된다.

상기와 같이 이미지센서1,2,3이 획득한 피사체1,2,3의 영상은 이미지생성모듈(6)로 동시에 매핑 되면서 보정되어 최종 이미지로 생성되고, 상기와 같이 생성된 피사체1,2,3의 영상은 이미지저장부(8)로 이동하여 저장된다.

상기와 같은 상태에서 피사체1,2,3의 영상 중 어느 하나를 도 2a 에 도시된 바와 같이 디스플레이(10)에 나타내야 하는데, 이때 상기 제어부(12)는 명령을 전달하여 이미지생성모듈(6)로 매핑되어 완성된 피사체1의 최종 이미지를 디스플레이(10)로 나타내게 한다.

상기와는 달리 제어부(12)에서는 피사체2 또는 피사체3의 최종 이미지 중 하나를 선택하여 디스플레이(10)로 나타낼 수도 있는데, 이때 이미지저장부(8)에 저장된 피사체1,2,3의 최종 이미지를 선택하여 실시간으로 인출하여 디스플레이(10)로 나타낼 수 있다.

계속하여, 도 2b 에 도시된 바와 같이 상기 이미지생성모듈(6)에 디스플레이(10) 3개를 연결한 경우, 상기 제어부(12)는 이미지생성모듈(6)에서 생성한 피사체1,2,3의 최종 이미지 각각을 디스플레이(10) 3개 각각에 나타 나도록 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 이미지센서부(14)에는 도 4 에 도시된 바와 같이 이미지센서1 내지 9를 설치하여 운영할 수 있는데, 이때 미 도시된 피사체1 내지 9 의 영상은 이미지센서1 내지 9로 각각 입사되고, 상기 이미지생성모듈(6)은 이미지센서1 내지 9 로부터 피사체의 영상을 매핑하면서 보정하여 최종 이미지로 생성한다.

상기 이후로, 이미지생성모듈(6)에서 생성된 피사체1 내지 9 의 최종 이미지는 이미지저장부(8)로 저장되는 동시에, 상기 피사체1 내지 9 중 어느 하나의 최종 이미지를 선택하여 하나의 디스플레이(10)에 나타내게 된다.

상기와는 달리 이미지생성모듈(6)에 9개의 디스플레이(10)가 연결되었을 경우, 상기 이미지생성모듈(6)에서 피사체1 내지 9 각각의 최종 이미지를 9개의 디스플레이(10) 각각에 나타나게 한다.

결국, 상기와 같이 이미지센서부(14)에 다수개의 이미지센서를 결합하여 사용하게 되면, 렌즈(2)의 화각으로 보이는 피사체들을 고해상도로 촬영할 수 있게 되고, 또한 줌인 상태이더라도 사각지대가 발생하지 않게 된다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 여기에 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있을 것이다.

2:렌즈 4:이미지센서부
6:이미지생성모듈 8:이미지저장부
10:디스플레이 12:제어부

Claims (3)

1. 렌즈(2)와,
   상기 렌즈(2)의 촛점거리 밖에 배치 되면서 입사된 영상을 전기신호로 변환하는 이미지센서부(4)와,
   상기 이미지센서부(4)에 연결 되면서 획득된 영상을 매핑하고 보정하여 최종 이미지로 생성하는 이미지생성모듈(6)과,
   상기 이미지생성모듈(6)에 연결 되면서 생성된 최종 이미지를 저장하는 이미지저장부(8)와,
   상기 이미지생성모듈(6)에 연결되는 디스플레이(10),로 된 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라에 있어서,
   상기 이미지센서부(14)에는 3개 이상의 복수의 이미지센서들이 각각 분리되어 결합되고,
   상기 렌즈(2)를 통하여 입사되는 3개 이상의 복수의 피사체들의 굴절각에 대응한 위치에는 상기 3개 이상의 복수의 이미지센서가 각각 배치되며,
   상기 3개 이상의 복수의 이미지센서들이 획득한 3개 이상의 복수의 피사체들의 영상을 이미지생성모듈(6)이 매핑하면서 보정하면서 최종이미지로 생성하고, 상기 이미지생성모듈(6)은 3개 이상의 복수의 피사체들의 최종이미지를 3개 이상의 복수의 디스플레이(10)에 각각 출력되도록 하며, 상기 이미지생성모듈(6)은 3개 이상의 복수의 피사체들의 최종 이미지를 이미지저장부(8)로 송출하여 각각 저장되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 다각도로 결합한 카메라.
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