KR101763307B1 - System for Controlling Camera Using Mobile Device - Google Patents

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KR101763307B1
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sensing
sensing information
cameras
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신후랑
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(주)이누크리에이티브앤미디어
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Abstract

Disclosed are a camera control method and a device thereof. The camera control method receives sensing information (GPS, acceleration, gyro and the like) from a terminal that an instructor has and enables a camera to adjust a photographing angle based on initial setup information wherein the camera photographs the instructor in accordance with a change amount of the sensing information.

Description

모바일디바이스 센서를 이용한 카메라 제어 시스템{System for Controlling Camera Using Mobile Device}[0001] The present invention relates to a camera control system using a mobile device sensor,

본 실시예는 피사체의 위치를 추정하여 카메라를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present embodiment relates to a method and an apparatus for controlling a camera by estimating the position of a subject.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute the prior art.

일반적으로 온라인 강의를 촬영한 후 단말기로 스트리밍하고자 하는 경우, 삼각대를 설치하여 강의자를 촬영하게 되는데, 강의자가 움직이는 경우 촬영자가 일일이 촬영 각도를 조절해야 하는 번거로움이 있다.Generally, if an online lecture is shot and then streamed to a terminal, a tripod is installed to photograph a lecturer. When the lecturer moves, the photographer has to adjust the photographing angle individually.

따라서, 강의자를 움직임에 따라 동영상을 촬영하기 위해서는 타인이 동영상촬영 각도를 수동으로 조절해야 한다. 또한, 타인이 강의자의 움직임에 따라 동영상을 촬영 각도를 조절하더라도, 촬영시 영상에 흔들림이 발생하므로 촬영을 위한 보조 기구가 반드시 필요하다.Therefore, in order to take a moving picture according to the movement of the lecturer, a person should manually adjust the moving angle of the moving picture. Also, even if a person adjusts the shooting angle of the moving picture according to the movement of the lecturer, an image is shaken at the time of shooting, so an auxiliary mechanism for shooting is necessarily required.

본 실시예는 강의자가 소지한 단말기로부터 센싱 정보(GPS, 가속도, 자이로 등)를 수신하고, 센싱 정보의 변화량에 따라 강의자를 촬영하는 카메라가 초기 설정 정보를 기준으로 촬영 각도를 조절하도록 제어하는 카메라 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present embodiment is a camera which receives sensing information (GPS, acceleration, gyro, etc.) from a terminal held by a lecturer and controls a camera that photographs a lecturer according to a change amount of sensing information to adjust a photographing angle based on initial setting information And a control method and apparatus.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말기로부터 센싱 정보를 수집하고, 복수 개의 카메라로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집하며, 상기 복수 개의 카메라로부터 카메라 정보를 수집하는 수집부; 상기 센싱 정보의 변화량을 확인하고, 상기 변화량에 근거하여 상기 비디오 영상 내의 상기 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성하는 위치 추정부; 상기 카메라 정보 및 상기 위치 추정 정보를 기반으로 상기 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 상기 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성하는 이동경로 추정부; 및 상기 이동 경로 추정 정보를 기반으로 상기 복수 개의 카메라 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성하는 카메라 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus including: a collecting unit collecting sensing information from a terminal, collecting video images obtained by photographing the same subject from a plurality of cameras, and collecting camera information from the plurality of cameras; A position estimating unit which confirms the amount of change of the sensing information and generates position estimation information that estimates whether the subject in the video image moves based on the amount of change; A movement path estimator for generating movement path estimation information each of which estimates a position path for allowing the plurality of cameras to move so that the subject is located at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information; And a camera controller for generating a control command to control each of the plurality of cameras based on the movement route estimation information.

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 카메라 제어 장치가 카메라를 제어하는 방법에 있어서, 단말기로부터 센싱 정보를 수집하고, 복수 개의 카메라로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집하며, 상기 복수 개의 카메라로부터 카메라 정보를 수집하는 과정; 상기 센싱 정보의 변화량을 확인하고, 상기 변화량에 근거하여 상기 비디오 영상 내의 상기 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성하는 과정; 상기 카메라 정보 및 상기 위치 추정 정보를 기반으로 상기 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 상기 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성하는 과정; 및 상기 이동 경로 추정 정보를 기반으로 상기 복수 개의 카메라 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a camera by a camera control device, comprising the steps of collecting sensing information from a terminal, collecting video images obtained by photographing the same subject from a plurality of cameras, Collecting camera information from the camera information; Determining a change amount of the sensing information, and generating position estimation information that estimates whether the subject in the video image moves based on the change amount; Generating movement path estimation information that respectively estimates a position path for allowing the plurality of cameras to move so that the subject is located at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information; And generating a control command to control each of the plurality of cameras based on the movement path estimation information.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 강의자가 소지한 단말기로부터 센싱 정보(GPS, 가속도, 자이로 등)를 수신하고, 센싱 정보의 변화량에 따라 강의자를 촬영하는 카메라가 초기 설정 정보를 기준으로 촬영 각도를 조절하도록 제어하는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, when a camera that receives sensing information (GPS, acceleration, gyro, etc.) from a terminal held by a lecturer and records a lecture according to the amount of change in sensing information, There is an effect of controlling to adjust the angle.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 위치를 추정하여 카메라를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 카메라 제어 시스템 전반을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.1 is a block diagram schematically showing a camera control apparatus according to the present embodiment.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a camera by estimating a position according to the present embodiment.
3 is a diagram for explaining the overall camera control system according to the present embodiment.
4 is an exemplary view for explaining a camera according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a camera control apparatus according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 카메라 제어 장치(130)는 수집부(140), 위치 추정부(150), 이동경로 추정부(160) 및 카메라 제어부(170)를 포함한다. 카메라 제어 장치(130)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The camera controller 130 includes a collecting unit 140, a position estimating unit 150, a travel path estimating unit 160, and a camera controlling unit 170. The components included in the camera control device 130 are not limited thereto.

카메라 제어 장치(130)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.Each component included in the camera control device 130 may be connected to a communication path connecting a software module or a hardware module in the apparatus so as to operate organically with each other. These components communicate using one or more communication buses or signal lines.

도 1에 도시된 카메라 제어 장치(130)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Each component of the camera control device 130 shown in FIG. 1 means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented as a software module, a hardware module, or a combination of software and hardware.

수집부(140)는 네트워크를 경유하여 단말기(110)와 연동하는 기능을 수행하는 통신 수단으로서, 각종 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 수집부(140)는 단말기(110) 및 카메라(120)로부터 센싱 정보를 수집한다. 다시 말해, 수집부(140)는 단말기(110)에 구비되는 각종 센서(GPS 센서, 가속도 센서, 자이로 센서)로부터 센싱 정보를 수집한다. 수집부(140)는 복수 개의 카메라(120)로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집한다.The collecting unit 140 is a communication unit that performs a function of interlocking with the terminal 110 via a network, and performs a function of transmitting and receiving various data. The collection unit 140 collects sensing information from the terminal 110 and the camera 120. In other words, the collecting unit 140 collects sensing information from various sensors (GPS sensor, acceleration sensor, gyro sensor) provided in the terminal 110. The collection unit 140 collects video images of the same subject from a plurality of cameras 120.

수집부(140)는 복수 개의 카메라(120)로부터 카메라 정보를 수집한다. 카메라 정보는 카메라 정보로부터 피사체를 촬영하는 시점에 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 포함한다. 촬영정보는 화각정보, 초점거리 정보, 확대정보 및 축소정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다. 방향정보는 카메라의 요각(Yaw Angle) 정보를 포함한다. 자세정보는 카메라의 롤각(Roll Angle) 정보와 피치각(Pitch Angle) 정보를 포함한다.The collection unit 140 collects camera information from the plurality of cameras 120. [ The camera information includes position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information. The photographing information includes at least one of the angle of view information, the focal length information, the magnification information, and the reduction information. The direction information includes yaw angle information of the camera. The attitude information includes the roll angle information and the pitch angle information of the camera.

수집부(140)는 센서정보 수집부(142), 영상 수집부(144) 및 카메라 정보 수집부(146)를 포함한다. 센서정보 수집부(142)는 단말기(110)에 구비되는 각종 센서(GPS 센서, 가속도 센서, 자이로 센서)로부터 센싱 정보를 수집한다. 영상 수집부(144)는 복수 개의 카메라(120)로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집한다. 카메라 정보 수집부(146)는 복수 개의 카메라(120)로부터 카메라 정보를 수집한다.The collection unit 140 includes a sensor information collection unit 142, an image collection unit 144, and a camera information collection unit 146. The sensor information collection unit 142 collects sensing information from various sensors (GPS sensor, acceleration sensor, gyro sensor) provided in the terminal 110. The image collecting unit 144 collects the video images of the same subject from the plurality of cameras 120. The camera information collecting unit 146 collects camera information from the plurality of cameras 120. [

위치 추정부(150)는 센서정보 수집부(142)로부터 센싱 정보를 수신한다. 위치 추정부(150)는 영상 수집부(144)로부터 복수 개의 카메라(120)가 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수신한다. 위치 추정부(150)는 카메라 정부 수집부(140)로부터 복수 개의 카메라(120)에 대한 카메라 정보를 수신한다.The position estimating unit 150 receives the sensing information from the sensor information collecting unit 142. The position estimating unit 150 receives a video image from the image capturing unit 144, in which a plurality of cameras 120 have photographed the same subject. The position estimating unit 150 receives camera information about the plurality of cameras 120 from the camera-center collecting unit 140. [

위치 추정부(150)는 센싱 정보의 변화량을 확인한다. 위치 추정부(150)는 확인된 변화량에 근거하여 비디오 영상 내의 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성한다.The position estimation unit 150 confirms the amount of change in the sensing information. The position estimation unit 150 generates position estimation information that estimates whether the subject in the video image is moving based on the detected change amount.

위치 추정부(150)는 센싱 정보 중 기 설정된 초기값을 기준 센싱 정보로 설정한다. 위치 추정부(150)는 비디오 영상 중 기준이 되는 프레임을 기준 프레임으로 설정한다. 위치 추정부(150)는 카메라 정보 중 기준이 되는 정보를 기준 카메라 정보로 설정한다. 위치 추정부(150)는 기준 센싱 정보, 기준 프레임 및 기준 카메라 정보를 매칭하여 초기 설정을 수행한다.The position estimation unit 150 sets a predetermined initial value in the sensing information as reference sensing information. The position estimating unit 150 sets a reference frame as a reference frame in the video image. The position estimating unit 150 sets the reference information among the camera information as the reference camera information. The position estimating unit 150 performs initial setting by matching the reference sensing information, the reference frame, and the reference camera information.

위치 추정부(150)는 카메라 정보로부터 피사체를 촬영하는 시점에 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 획득한다. 위치 추정부(150)는 위치정보, 방향정보, 자세정보 및 촬영정보를 이용하여 비디오 영상에 대한 3차원 공간좌표를 계산한다.The position estimating unit 150 acquires position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information. The position estimating unit 150 calculates the three-dimensional space coordinates of the video image using the position information, the direction information, the attitude information, and the photographing information.

위치 추정부(150)는 센싱 정보로부터 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 획득한다. 위치 추정부(150)는 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 피사체가 움직인 것으로 확인한다.The position estimating unit 150 acquires at least one of sensing information, acceleration sensing information, and gyro sensing information from the sensing information. When at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information exceeds a predetermined threshold value, the position estimating unit 150 confirms that the subject is moving.

이동경로 추정부(160)는 카메라 정보 및 위치 추정 정보를 기반으로 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성한다.The movement path estimation unit 160 generates movement path estimation information that respectively estimates a position path for allowing a plurality of cameras to move so that the subject is positioned at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information.

이동경로 추정부(160)는 비디오 영상에 포함된 각 프레임을 전경과 배경으로 분리한 후 전경의 특징점을 추출한다. 이동경로 추정부(160)는 각 프레임 별로 3차원 공간좌표 중 특정 좌표를 특징점과 매칭시킨다. 이동경로 추정부(160)는 위치 추정 정보에 근거하여 3차원 공간좌표 상에 특징점과 매칭된 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 카메라 정보를 변경한 이동 경로 추정 정보를 생성한다.The motion path estimating unit 160 extracts the feature points of the foreground after separating each frame included in the video image into foreground and background. The movement path estimation unit 160 matches specific coordinates among the three-dimensional space coordinates for each frame with the feature points. Based on the position estimation information, the movement path estimation unit 160 generates movement path estimation information in which the camera information is changed so that the subject matched with the minutiae on the three-dimensional space coordinate is located at the center of the screen.

이동경로 추정부(160)는 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보에 대응하도록, 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 변경되도록 하는 이동 경로 추정 정보를 생성한다.At least one or more pieces of information such as position information, direction information, orientation information, and photographing information of the camera are changed so as to correspond to at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information And generates movement path estimation information.

카메라 제어부(170)는 이동 경로 추정 정보를 기반으로 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성한다. 카메라 제어부(170)는 복수 개의 카메라(120)와 근거리 무선통신(예컨대, 블루투스)으로 제어 명령을 전송할 수 있다. 또한, 카메라 제어부(170)는 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 단말기(110)로 전송하며, 단말기(110)에 카메라(120)로 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 전송할 수 있다.The camera control unit 170 generates a control command to control each of the plurality of cameras 120 based on the movement path estimation information. The camera control unit 170 can transmit control commands to the plurality of cameras 120 in a short distance wireless communication (for example, Bluetooth). The camera controller 170 transmits a control command to the terminal 110 to control each of the plurality of cameras 120 and controls the camera 120 to control each of the plurality of cameras 120 Command can be transmitted.

도 2는 본 실시예에 따른 위치를 추정하여 카메라를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a camera by estimating a position according to the present embodiment.

카메라 제어 장치(130)는 단말기(110) 및 카메라(120)로부터 비디오 영상, 센싱 정보를 수집한다(S210). 단계 S210에서, 카메라 제어 장치(130)는 단말기(110)와 통신하여 단말기(110)에 구비되는 각종 센서(GPS 센서, 가속도 센서, 자이로 센서)로부터 센싱 정보를 수집한다. 카메라 제어 장치(130)와 단말기(110)는 기지국 기반(또는 무선랜 기반)으로 통신하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 블루투스와 같은 근거리 통신도 가능하다. The camera controller 130 collects video images and sensing information from the terminal 110 and the camera 120 (S210). In step S210, the camera control device 130 communicates with the terminal 110 to collect sensing information from various sensors (GPS sensor, acceleration sensor, gyro sensor) provided in the terminal 110. [ The camera controller 130 and the terminal 110 are preferably based on a base station (or wireless LAN), but the present invention is not limited thereto.

카메라 제어 장치(130)는 복수 개의 카메라(120)로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집한다. 카메라 제어 장치(130)는 복수 개의 카메라(120)로부터 카메라 정보를 수집한다. 카메라 제어 장치(130)와 카메라(120)는 블루투스와 같은 근거리 통신으로 통신하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The camera control device 130 collects video images of the same subject from a plurality of cameras 120. The camera control device 130 collects camera information from the plurality of cameras 120. It is preferable that the camera controller 130 and the camera 120 communicate with each other through a local area communication such as Bluetooth, but the present invention is not limited thereto.

카메라 정보는 카메라 정보로부터 피사체를 촬영하는 시점에 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 포함한다. 촬영정보는 화각정보, 초점거리 정보, 확대정보 및 축소정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다. 방향정보는 카메라의 요각 정보를 포함한다. 자세정보는 카메라의 롤각 정보와 피치각 정보를 포함한다.The camera information includes position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information. The photographing information includes at least one of the angle of view information, the focal length information, the magnification information, and the reduction information. The direction information includes yaw angle information of the camera. The attitude information includes roll angle information and pitch angle information of the camera.

카메라 제어 장치(130)는 센싱 정보 중 기 설정된 초기값을 기준 센싱 정보로 설정한다. 카메라 제어 장치(130)는 비디오 영상 중 기준이 되는 프레임을 기준 프레임으로 설정한다. 카메라 제어 장치(130)는 카메라 정보 중 기준이 되는 정보를 기준 카메라 정보로 설정한다. 카메라 제어 장치(130)는 기준 센싱 정보, 기준 프레임 및 기준 카메라 정보를 매칭하여 초기 설정을 수행한다(S220).The camera controller 130 sets a predetermined initial value of the sensing information as reference sensing information. The camera controller 130 sets a reference frame as a reference frame in the video image. The camera control device 130 sets the reference information among the camera information as the reference camera information. The camera controller 130 performs initial setting by matching the reference sensing information, the reference frame, and the reference camera information (S220).

카메라 제어 장치(130)는 수집된 센싱 정보의 변화량을 확인한다. 카메라 제어 장치(130)는 확인된 변화량에 근거하여 비디오 영상 내의 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성한다(S230). 단계 S230에서 카메라 제어 장치(130)는 카메라 정보로부터 피사체를 촬영하는 시점에 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 획득한다. 카메라 제어 장치(130)는 위치정보, 방향정보, 자세정보 및 촬영정보를 이용하여 비디오 영상에 대한 3차원 공간좌표를 계산한다.The camera control device 130 confirms the amount of change of the collected sensing information. The camera control device 130 generates position estimation information that estimates whether the subject in the video image is moving based on the detected change amount (S230). In step S230, the camera control device 130 acquires position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information. The camera controller 130 calculates three-dimensional spatial coordinates of the video image using the position information, the direction information, the attitude information, and the photographing information.

카메라 제어 장치(130)는 센싱 정보로부터 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 획득한다. 카메라 제어 장치(130)는 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 피사체가 움직인 것으로 확인한다.The camera control device 130 acquires at least one of sensing information, acceleration sensing information, and gyro sensing information from the sensing information. The camera controller 130 confirms that the subject is moving when at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information exceeds a preset threshold value.

카메라 제어 장치(130)는 카메라 정보 및 위치 추정 정보를 기반으로 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성한다(S240).The camera controller 130 generates movement path estimation information that estimates a plurality of cameras to be moved so that the subject is positioned at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information at step S240.

단계 S240에서 카메라 제어 장치(130)는 비디오 영상에 포함된 각 프레임을 전경과 배경으로 분리한 후 전경의 특징점을 추출한다. 카메라 제어 장치(130)는 각 프레임 별로 3차원 공간좌표 중 특정 좌표를 특징점과 매칭시킨다. 카메라 제어 장치(130)는 위치 추정 정보에 근거하여 3차원 공간좌표 상에 특징점과 매칭된 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 카메라 정보를 변경한 이동 경로 추정 정보를 생성한다.In step S240, the camera controller 130 separates each frame included in the video image into foreground and background, and then extracts feature points of the foreground. The camera controller 130 matches the specific coordinates among the three-dimensional space coordinates for each frame with the feature points. The camera control device 130 generates movement path estimation information in which the camera information is changed so that the subject matched with the minutiae on the three-dimensional space coordinate is located at the center of the screen, based on the position estimation information.

카메라 제어 장치(130)는 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보에 대응하도록, 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 변경되도록 하는 이동 경로 추정 정보를 생성한다.The camera control device 130 may be configured to move at least one of the position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera so as to correspond to at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information And generates path estimation information.

카메라 제어 장치(130)는 이동 경로 추정 정보를 기반으로 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성한다(S250). 단계 S250에서 카메라 제어 장치(130)는 복수 개의 카메라(120)와 근거리 무선통신(예컨대, 블루투스)으로 제어 명령을 전송할 수 있다. 또한, 카메라 제어 장치(130)는 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 단말기(110)로 전송하며, 단말기(110)에 카메라(120)로 복수 개의 카메라(120) 각각을 제어하도록 제어 명령을 전송할 수 있다.The camera control device 130 generates a control command to control each of the plurality of cameras 120 based on the movement path estimation information (S250). In step S250, the camera controller 130 may transmit a control command to a plurality of cameras 120 in a short distance wireless communication (for example, Bluetooth). The camera controller 130 transmits a control command to the terminal 110 to control each of the plurality of cameras 120 and controls each of the plurality of cameras 120 by the camera 120 to the terminal 110 A control command can be transmitted.

도 2에서는 단계 S210 내지 단계 S250을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 2에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described in Fig. 2 that steps S210 to S250 are sequentially executed, the present invention is not limited thereto. In other words, Fig. 2 is not limited to the time-series order, as it would be applicable to changing and executing the steps described in Fig. 2 or executing one or more steps in parallel.

전술한 바와 같이 도 2에 기재된 본 실시예에 따른 위치를 추정하여 카메라를 제어하는 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 위치를 추정하여 카메라를 제어하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. As described above, the method of estimating the position and controlling the camera according to the embodiment described in FIG. 2 can be implemented by a program and recorded on a computer-readable recording medium. A program for implementing a method of controlling a camera by estimating a position according to the present embodiment is recorded, and a computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer system.

도 3은 본 실시예에 따른 카메라 제어 시스템 전반을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the overall camera control system according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 단말기(110)는 강의자가 소지한 단말기를 의미한다. 단말기(110)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크()를 경유하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 전자 기기를 의미한다. The terminal 110 according to the present embodiment means a terminal carried by a lecturer. The terminal 110 refers to an electronic device that performs voice or data communication via the network in accordance with a key operation of a user.

단말기(110)는 네트워크 또는 공유기를 경유하여 카메라 제어 장치(130)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다. The terminal 110 includes a memory for storing a program or a protocol for communicating with the camera controller 130 via a network or a router, and a microprocessor for executing and controlling the program.

단말기(110)는 스마트폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 게임 콘솔, 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 플레이스테이션 포터블(PSP: PlayStation Portable), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), TV, 미디어 플레이어 등과 같은 전자 기기일 수 있다. The terminal 110 may be a smart phone, a tablet, a laptop, a personal computer (PC), a personal digital assistant (PDA), a game console, a portable multimedia player A portable multimedia player (PSP), a PlayStation Portable (PSP), a wireless communication terminal, a TV, a media player, and the like.

본 실시예에 따른 단말기(110)는 센서부(GPS 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등)를 구비한다. 단말기(110)는 강의자의 움직임에 따른 변화량을 센서부(GPS 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등)를 이용하여 센싱한 센싱 정보를 카메라 제어 장치(130)로 전송한다. 본 실시예에 따른 단말기(110)는 네트워크 기반 또는 무선랜 기반으로 카메라 제어 장치(130)와 통신한다.The terminal 110 according to the present embodiment includes a sensor unit (GPS sensor, acceleration sensor, gyro sensor, etc.). The terminal 110 transmits the sensed information sensed by the sensor unit (GPS sensor, acceleration sensor, gyro sensor, etc.) to the camera controller 130 according to the movement of the lecturer. The terminal 110 according to the present embodiment communicates with the camera control device 130 on a network-based or wireless LAN-based basis.

본 실시예에 따른 카메라(120)는 강의자를 촬영한 비디오 영상을 생성하여 단말기(110) 또는 카메라 제어 장치(130)로 전송한다. 예컨대, 카메라(120)는 단말기(110)와 블루투스로 페어링 되어, 카메라(120)의 모든 정보를 단말기로 전송하면, 단말기(110)가 카메라 제어 장치(130)로 모든 데이터를 전송할 수 있다.The camera 120 according to the present embodiment generates a video image of a lecturer and transmits the video image to the terminal 110 or the camera controller 130. For example, when the camera 120 is paired with the terminal 110 via Bluetooth and transmits all the information of the camera 120 to the terminal, the terminal 110 can transmit all the data to the camera control device 130.

카메라(120)는 영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈, 카메라 정보를 저장하는 저장부, 단말기(110) 또는 카메라 제어 장치(130)와 통신하기 위한 통신 모듈, 카메라 제어 장치(130)로부터 제어 명령에 따라 카메라 자세를 제어하기 위한 모터 등을 구비한다.The camera 120 includes a camera module for capturing an image, a storage unit for storing camera information, a communication module for communicating with the terminal 110 or the camera control unit 130, And a motor for controlling the camera posture.

카메라(120)에 저장되는 카메라 정보는 카메라 정보로부터 피사체를 촬영하는 시점에 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 포함한다. 촬영정보는 화각정보, 초점거리 정보, 확대정보 및 축소정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다. 방향정보는 카메라의 요각 정보를 포함한다. 자세정보는 카메라의 롤각 정보와 피치각 정보를 포함한다.The camera information stored in the camera 120 includes position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information. The photographing information includes at least one of the angle of view information, the focal length information, the magnification information, and the reduction information. The direction information includes yaw angle information of the camera. The attitude information includes roll angle information and pitch angle information of the camera.

카메라(120)는 카메라 제어 장치(130)로부터 수신된 제어 명령에 따라 요각, 롤각 및 피치각 중 적어도 하나 이상의 각도를 조절하여 이동 경로 추정 정보를 기반으로 피사체를 화면의 중앙으로 오도록 카메라의 자세를 제어한다.The camera 120 adjusts the angle of at least one of the yaw angle, the roll angle, and the pitch angle according to the control command received from the camera controller 130, and determines the posture of the camera so that the subject is located at the center of the screen, .

본 실시예에 따른 카메라 제어 장치(130)는 단말기(110)로부터 센싱 정보를 수집하고, 복수 개의 카메라(120)로부터 동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집하며, 복수 개의 카메라(120)로부터 카메라 정보를 수집한다. 카메라 제어 장치(130)는 수집된 센싱 정보의 변화량을 확인하고, 변화량에 근거하여 비디오 영상 내의 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성한다. 카메라 제어 장치(130)는 카메라 정보 및 위치 추정 정보를 기반으로 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성한다. 카메라 제어 장치(130)는 이동 경로 추정 정보를 기반으로 복수 개의 카메라 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성한다.The camera control device 130 according to the present exemplary embodiment collects sensing information from the terminal 110, collects video images of the same subject from a plurality of cameras 120, Lt; / RTI > The camera control device 130 confirms the amount of change in the collected sensing information and generates position estimation information that estimates whether the subject in the video image is moving based on the amount of change. The camera controller 130 generates motion path estimation information that estimates a position path for moving a plurality of cameras so that the subject is located at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information. The camera control device 130 generates a control command to control each of the plurality of cameras based on the movement path estimation information.

도 4는 본 실시예에 따른 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.4 is an exemplary view for explaining a camera according to the present embodiment.

도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(120)는 요각, 롤각 및 피치각 중 적어도 하나 이상의 각도를 조절한다.As shown in FIG. 4, the camera 120 adjusts the angle of at least one of the yaw angle, roll angle, and pitch angle.

카메라(120)는 카메라 제어 장치(130)로부터 수신된 신호에 근거하여 요각을 제어하는 모터, 롤각을 제어하는 모터, 피치각을 제어하는 모터 중 적어도 하나 이상의 모터를 구동하여 촬영 각도를 조절한다. The camera 120 drives at least one of a motor for controlling the yaw angle, a motor for controlling the roll angle, and a motor for controlling the pitch angle based on the signal received from the camera controller 130 to adjust the shooting angle.

이하, 카메라(120)의 동작 과정에 대해 설명한다. 카메라(120)는 카메라 제어 장치(130)로부터 수신된 신호에 근거하여 ‘요각을 제어하는 모터’를 우측 방향으로 동작시키거나 요각을 제어하는 모터’ 좌측 방향으로 동작시킨다. 또한, 카메라(120)는 카메라 제어 장치(130)로부터 수신된 신호에 근거하여 ‘피치각을 제어하는 모터’를 하측 방향으로 동작시키거나, ‘피치각을 제어하는 모터’를 상측 방향으로 동작시킨다. Hereinafter, the operation of the camera 120 will be described. The camera 120 operates 'the motor controlling the yaw angle' in the right direction or the left direction of the motor controlling the yaw angle based on the signal received from the camera controller 130. The camera 120 operates the motor for controlling the pitch angle in the downward direction or the motor for controlling the pitch angle in the upward direction based on the signal received from the camera controller 130 .

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

110: 단말기 120: 카메라
130: 카메라 제어 장치 140: 수집부
150: 위치 추정부 160: 이동경로 추정부
170: 카메라 제어부110: terminal 120: camera
130: camera control device 140:
150: Position estimation unit 160:
170: camera control unit

Claims (8)

GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보를 포함하는 센싱 정보 중 적어도 하나의 센싱 정보를 수집하는 단말기;
동일한 피사체를 촬영한 비디오 영상을 수집하는 복수 개의 카메라
를 포함하고,
상기 복수 개의 카메라로부터 카메라 정보를 수집하는 수집부;
상기 센싱 정보의 변화량을 확인하고, 상기 변화량에 근거하여 상기 비디오 영상 내의 상기 피사체가 움직이는지의 여부를 추정한 위치 추정 정보를 생성하는 위치 추정부;
상기 카메라 정보 및 상기 위치 추정 정보를 기반으로 상기 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 상기 복수 개의 카메라가 이동하도록 하는 위치 경로를 각각 추정한 이동 경로 추정 정보를 생성하는 이동경로 추정부; 및
상기 이동 경로 추정 정보를 기반으로 상기 복수 개의 카메라 각각을 제어하도록 제어 명령을 생성하는 카메라 제어부를 포함하는 카메라 제어 장치; 및
상기 단말기, 상기 복수 개의 카메라 및 상기 카메라 제어 장치를 근거리통신으로 연결하는 공유기
를 포함하되,
상기 단말기가 상기 공유기를 통해 상기 카메라 제어 장치에 접속하여 상기 복수 개의 카메라를 각각 제어할 수 있으며,
상기 위치 추정부는 상기 카메라 정보로부터 상기 피사체를 촬영하는 시점에 상기 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보를 획득하며, 상기 위치정보, 상기 방향정보, 상기 자세정보 및 상기 촬영정보를 이용하여 상기 비디오 영상에 대한 3차원 공간좌표를 계산하고,
상기 이동경로 추정부는 상기 비디오 영상에 포함된 각 프레임을 전경과 배경으로 분리한 후 상기 전경의 특징점을 추출하며, 각 프레임 별로 상기 3차원 공간좌표 중 특정 좌표를 상기 특징점과 매칭시키며, 상기 위치 추정 정보에 근거하여 상기 3차원 공간좌표 상에 상기 특징점과 매칭된 상기 피사체가 화면 중앙에 위치하도록 상기 카메라 정보를 변경한 상기 이동 경로 추정 정보를 생성하는 것
을 특징으로 하는 카메라 제어 시스템.A sensing unit for sensing at least one of sensing information including GPS sensing information, acceleration sensing information, and gyro sensing information;
A plurality of cameras for collecting video images of the same subject
Lt; / RTI >
A collecting unit for collecting camera information from the plurality of cameras;
A position estimating unit which confirms the amount of change of the sensing information and generates position estimation information that estimates whether the subject in the video image moves based on the amount of change;
A movement path estimator for generating movement path estimation information each of which estimates a position path for allowing the plurality of cameras to move so that the subject is located at the center of the screen based on the camera information and the position estimation information; And
A camera controller for generating a control command to control each of the plurality of cameras based on the movement path estimation information; And
A router for connecting the terminal, the plurality of cameras, and the camera control device by short-
, ≪ / RTI &
The terminal can access the camera control device through the router to control the plurality of cameras,
The position estimating unit obtains position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera at the time of photographing the subject from the camera information, and uses the position information, the direction information, the attitude information, Dimensional space coordinates of the video image,
Wherein the moving path estimation unit extracts feature points of the foreground after separating each frame included in the video image into foreground and background, and matches specific coordinates of the three-dimensional space coordinates with each of the feature points, And generating the moving route estimation information in which the camera information is changed so that the subject matched with the minutiae on the three-dimensional space coordinate is located at the center of the screen
The camera control system comprising: 제 1 항에 있어서,
상기 위치 추정부는,
상기 센싱 정보 중 기 설정된 초기값을 기준 센싱 정보로 설정하고, 상기 비디오 영상 중 기준이 되는 프레임을 기준 프레임으로 설정하고, 상기 카메라 정보 중 기준이 되는 정보를 기준 카메라 정보로 설정한 후 상기 기준 센싱 정보, 상기 기준 프레임 및 상기 기준 카메라 정보를 매칭하여 초기 설정을 수행하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 시스템.The method according to claim 1,
The position estimating unit may calculate,
Setting a preset initial value of the sensing information as reference sensing information, setting a reference frame as a reference frame among the video images, setting information as a reference among the camera information as reference camera information, The reference frame, and the reference camera information to perform initial setting. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 촬영정보는 화각정보, 초점거리 정보, 확대정보 및 축소정보 중 하나 이상의 정보를 포함하며,
상기 방향정보는 상기 카메라의 요각(Yaw Angle) 정보를 포함하며,
상기 자세정보는 상기 카메라의 롤각(Roll Angle) 정보와 피치각(Pitch Angle) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the photographing information includes at least one of image angle information, focal length information, enlargement information, and reduction information,
The direction information includes yaw angle information of the camera,
Wherein the attitude information includes roll angle information and pitch angle information of the camera. 제 1 항에 있어서,
상기 위치 추정부는,
상기 센싱 정보로부터 GPS 센싱 정보, 가속도 센싱 정보 및 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 획득하며, 상기 GPS 센싱 정보, 상기 가속도 센싱 정보 및 상기 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우,
상기 GPS 센싱 정보, 상기 가속도 센싱 정보 및 상기 자이로 센싱 정보 중 적어도 하나의 정보에 대응하도록, 상기 카메라의 위치 정보, 방향 정보, 자세 정보 및 촬영 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 변경되도록 하는 상기 이동 경로 추정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The position estimating unit may calculate,
Wherein at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information is acquired from the sensing information, and at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information exceeds a preset threshold value If so,
Wherein at least one of the position information, direction information, attitude information, and photographing information of the camera is changed so as to correspond to at least one of the GPS sensing information, the acceleration sensing information, and the gyro sensing information, Wherein the camera control system generates the information.
삭제delete 삭제delete
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