KR101767930B1 - 영상 위치 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면,복수의 영상체, 및 상기 복수의 영상체를 함께 회전시키는 몸체를 포함하는 카메라, 상기 카메라에서 현재 촬상중인 영상체가 제1 영상체에서 제2 영상체로 전환될 때, 제1 영상체와 제2 영상체의 광축 정보에 기초하여 상기 카메라의 회전 각도를 산출하는 보정부; 상기 카메라의 회전 각도에 기초하여 상기 카메라를 회전시키는 회전부; 를 포함하는 영상 위치 보정 시스템이 제공된다.

Description

영상 위치 보정 시스템 및 방법{METHOD AND SYSTEM FOR CORRECTING IMAGE POSITION}
본 발명은 영상 위치 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 영상체를 가진 카메라에서 영상체 전환 시 발생하는 영상 위치 오차를 보정하기 위해 각 영상체의 광축 정보에 기초하여 카메라의 회전 각도를 산출하는 영상 위치 보정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 사회 전반적으로 영상 감시에 대한 요구가 증가하면서, 늘어나는 시스템에 비해 이를 관리하는 인력 부족 현상을 해소하기 위하여, 사람을 대신해 영상 내의 움직임을 감지하거나, 물체를 추적하거나, 얼굴 인식 기능을 사용하는 지능형 영상 분석 기술들이 개발되고 있다.
이러한 영상 분석 기법은 영상 정보로부터 움직이는 물체를 감지하거나 이 물체의 행동을 분석하는 기능을 포함한다. 영상 분석 기법은 침입/도난 감시, 움직이는 물체의 감시 등 보안 시스템의 관리 인력을 대체 또는 보조할 수 있어 감시 시스템의 효율성을 높이는 데 도움을 준다.
또한, 대부분의 영상 감시 시스템은 주야 관계없이 24시간 감시 시스템을 작동시켜야 하므로 주야간의 빛의 특성에 의해 촬상하는 카메라의 특성도 달라질 수 있으므로, 하나의 몸체에 복수개의 영상체를 장착한 카메라가 사용될 수 있다. 혹은, 특수한 목적을 가진 영상체를 추가적으로 구비하는 카메라를 영상 감시 시스템에 적용하는 경우도 있다.
이러한 경우에, 주야간 영상체 전환시 혹은 특수한 목적의 영상체로 전환할 때 촬상 영상의 위치에 변화가 발생할 수 있다.
본 발명은 복수의 영상체를 가진 카메라에서 영상체 전환 시 발생하는 영상 위치 오차를 보정하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면,복수의 영상체, 및 상기 복수의 영상체를 함께 회전시키는 몸체를 포함하는 카메라, 상기 카메라에서 현재 촬상중인 영상체가 제1 영상체에서 제2 영상체로 전환될 때, 제1 영상체와 제2 영상체의 광축 정보에 기초하여 상기 카메라의 회전 각도를 산출하는 보정부; 상기 카메라의 회전 각도에 기초하여 상기 카메라를 회전시키는 회전부; 를 포함하는 영상 위치 보정 시스템이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 보정부는, 정렬 표적지를 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체의 광축을 정렬시킨 후 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 각도를 계산하는 광축 정렬부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 광축 정렬부는, 목표 탐지 거리만큼 떨어진 한 점에서 상기 제1 영상체 및 제2 영상체의 시점이 일치하도록 정렬 표적지를 이용하여 광축을 정렬시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 보정부는, 특징점과 파노라마 영상을 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 틀어짐 각도를 계산하는 틀어짐 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 틀어짐 계산부는, 상기 제1 영상체의 촬상 범위와 상기 제2 영상체의 파노라마 촬상 범위의 공통 영역 내에서 지정된 특징점을 참고하여 광축 틀어짐 각도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 회전부가 상기 카메라를 회전시키기 전의 영상과 회전시킨 후의 영상에서 특징점을 비교하여 상기 카메라의 직전성을 보정하는 직진성 보정부;를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 보정부는 상기 카메라와 감시 피사체 사이의 거리에 기초하여 상기 회전 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 복수의 영상체를 포함하는 카메라에서 현재 촬상 중인 영상체가 제1 영상체에서 제2 영상체로 전환될 때, 제1 영상체와 제2 영상체의 광축 정보에 기초하여 상기 카메라의 회전 각도를 산출하는 보정 단계; 상기 카메라의 회전 각도에 기초하여 상기 카메라를 회전시키는 회전 단계; 를 포함하는 영상 위치 보정 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 보정 단계는, 정렬 표적지를 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체의 광축을 정렬시킨 후 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 각도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 보정 단계는, 특징점과 파노라마 영상을 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 틀어짐 각도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 정렬 표적지를 이용하여 광축을 정렬하거나, 특징점을 이용하여 광축 뒤틀림 정도를 산출함으로써 각 영상체의 광축 정보를 획득할 수 있고, 획득한 광축 정보에 기초하여 영상 위치 보정을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 기존의 현재 촬상 영상체를 전환하는 경우 시점이 불일치하는 이유를 나타낸 도면이다.
도 3은 기존에 영상체 변환 시 영상의 위치가 이동하는 경우를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 위치 보정 시스템의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 정렬 표적지를 사용하여 광축을 정렬하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 각도를 도출하여 카메라를 회전시키는 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 특징점을 이용하여 광축 뒤틀림 정도를 산출하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 회전 각도를 계산하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 줌렌즈의 직진성 문제로 인한 시점의 변화를 보정하는 것을 설명한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라(10)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라(10)는 몸체(11), 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 카메라(10)는 주간 또는 야간의 상황에서 적절한 영상을 얻기 위해서는 복수의 영상체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 영상체(12)는 주간 환경에 적합한 영상체일 수 있고, 제2 영상체(13)는 야간 환경에 적합한 영상체일 수 있다.
비록 도 1에 의한 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)의 모양이 기능에 따라 달리 도시되어 있지만, 같은 구성의 카메라(10)를 사용할 수도 있다. 즉, 도 1에 도시된 카메라(10)의 형상에 반드시 제한되지 않음은 물론이다.
도 1과 같이 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)를 감시 영역의 영역을 촬상하기 위해 사용하는 경우, 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13) 사이의 거리에 의해 현재 촬상 영상체를 전환하는 경우 광축이 비틀어지고 초점 거리가 일치하지 않는 문제점이 발생한다.
즉, 주간 촬상 영상체가 제1 영상체(12)이고, 야간 촬상 영상체가 제2 영상체(13)인 경우, 주/야간 전환시 같은 위치에 렌즈 및 이미지 센서가 존재하는 것이 아니므로 주/야간 전환시 시점이 영상이 불일치하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 몸체(11)를 중심으로 카메라(10)를 회전하여 주/야간 감시 영상을 일치시키는 과정이 필요하다.
도 2는 기존의 현재 촬상 영상체를 전환하는 경우 시점이 불일치하는 이유를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 최종적으로 한 점을 향해 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13) 각각의 시점을 일치시킨다고 하여도 다른 거리에 위치한 피사체를 촬상하는 경우 시점이 일치하지 않을 수 있다. 즉, 도 2의 (a)와 같이 한 위치에 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)의 시점을 일치시키는 경우, (a)보다 감시 카메라(10)에 가까이 위치하는 곳의 피사체를 촬상하면 제1 영상체(12)는 (b)의 네모칸 안과 같은 영상을, 제2 영상체(13)는 (c)의 네모칸 안과 같은 영상을 촬상하게 된다. 따라서, 주/야간 변환 시 영상의 위치가 이동하는 발생하게 된다. 또한, 제1 영상체(12)를 기준으로 제2 영상체(13)를 움직여서(혹은 제2 영상체(13)를 기준으로 제1 영상체(12)를 움직여서) 광축을 맞추는 방식은 2개의 액추에이터 및 컨트롤러가 추가로 필요하여 카메라(10) 크기 및 무게, 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 기존의 카메라(10)는 줌렌즈의 품질에 따라 카메라(10)의 줌인/줌아웃 시 광축이 틀어지는 문제점이 존재하였다. 즉, 줌인/줌아웃에 의하더라도 영상의 가운데 점에 있는 피사체는 이동하지 않아야 함에도 불구하고 카메라(10)의 구조상 영상의 중심이 이동하는 문제점이 있었다.
도 3은 기존에 영상체 변환 시 영상의 위치가 이동하는 경우를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 충분히 먼거리의 피사체를 촬상하는 경우 하나의 카메 라에서 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)의 화각이 0.45도이고 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)의 광축간의 각도가 0.95도라고 가정하면, 영상체 전환으로 인해 전혀 다른 영상을 촬상을 얻을 수 있다. 즉, 도 3과 같이 과거 제1 영상체(12)가 (a) 영역을 촬상하고, 전환된 제2 영상체(13)는 (b) 영역을 촬상하는 경우가 발생한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 영상체를 가진 카메라(10)에서 영상체 전환 시 발생하는 영상 위치 오차를 보정하기 위해 각 영상체의 광축 정보에 기초하여 카메라(10)의 회전 각도를 산출하는 구성을 개시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 위치 보정 시스템의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 위치 보정 시스템은 광축 정렬부(110), 틀어짐 계산부(120), 직정성 보정부(100) 및 회전각도 계산부를 포함하는 보정부(100), 회전부(150) 및 카메라(10)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 영상 위치 보정 시스템에 의해 영상 위치가 보정되는 카메라(10)는 도 1과 같이 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)가 별도로 구비된 카메라(10)일 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 카메라(10)는 반드시 도 1과 같은 실시예에 한정되지 않고, 하나의 카메라(10)에 복수개의 영상체를 갖추어 카메라(10) 간에 영상 전환시 영상 위치의 조정이 필요한 모든 카메라(10)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(10)는 카메라(10)는 회전부(150)에 의해 회전될 수 있다. 이때, 카메라(10)의 회전축은 하나로 바람직하게는 도 1과 같이 제1 영상체(12)와 제2 영상체(13)를 한꺼번에 회전시키는 축일 수 있다. 즉, 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)를 별개로 회전시키려면 별개의 액츄에이터 및 구동 모터가 필요하지만, 본 발명과 같이 몸체(11)를 중심으로 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)를 한꺼번에 회전시키는 경우 비용을 절감할 수 있다. 카메라(10)는 회전부(150)에 구동에 의해 몸체(11)가 회전하게 되는데, 몸체(11)를 회전하는 값은 후술할 영상 위치 보정 시스템의 회전 각도 계산부(140)에서 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(10)는 사용자가 개별적으로 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)를 회전할 수 없으므로, 초기에 두 영상체(12, 13)의 광축이 정렬된 채로 생산되게 된다.
본 발명의 영상 위치 보정 시스템은 각 영상체의 광축 정보에 기초하여 영상 위치 보정을 실시한다. 구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에서는 영상 위치 보정을 위해 정렬 표적지를 이용하여 광축을 정렬하고, 본 발명의 제2 실시예에서는 특징점을 이용하여 광축 뒤틀림 정도를 산출함으로써 각 영상체의 광축 정보를 획득할 수 있다. 이때, 보정부(100) 내의 광축 정렬부(110)는 정렬 표적지를 이용하여 광축을 정렬하고, 틀어짐 계산부(120)는 특징점을 이용하여 광축 뒤틀림 정도를 산출하는 역할을 각각 수행한다.
아래에서는 각각의 실시예에 따라 영상 위치 보정 시스템의 각 구성이 하는 역할을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 정렬 표적지를 사용하여 광축을 정렬하는 구성을 설명하는 도면이다.
먼저, 광축 정렬부(110)는 목표 탐지 거리 L1에서 시점이 일치하도록 정렬 표적지를 이용하여 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13) 간의 광축을 정렬한다. 참고로, L1과 L2의 값이 정해지는 경우에도 광축 정렬을 하지 않으면 두 영상체간 시점의 선은 점 P1에서 만나지 않을 가능성이 존재하므로, 광축 정렬이 추가적으로 필요하다. 도 5를 참조하면, 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)가 정렬 표적지를 기준으로 하여, 목표 탐지 거리 L1 만큼 떨어진 목표 지점 P1 에 도달하도록 광축을 정렬한 경우, 영상체 간의 광축 각도는 ?1 임을 알 수 있다. 도 5에 나타난 바와 같이, ?1의 각도는 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13)에서 정렬 표적지의 양 기준점을 향해 이어진 직선이 만나는 점에서의 각도이다.
이때, 목표 탐지 거리 L1만큼 떨어져있는 목표 지점 P1에서 시점이 일치하도록 정렬 표적지가 놓인 위치 및 정렬 표적지의 두 기준점을 조정할 수 있다. 목표 탐지 거리 L1 및 제1 영상체(12)와 제2 영상체(13)의 거리 L2에 의해 ?1은 아래의 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
?1 = 2 * tan-1(L2/2/L1)
위와 같이 <수학식 1>을 사용하여, 정렬 표적지를 기준으로 하여 목표 탐지 거리 L1의 점으로 광축을 정렬하였을 때 제1 영상체(12)와 제2 영상체(13) 사이의 광축의 각도 ?1을 도출할 수 있다.
다음으로, 회전 각도 계산부(140)는 감시 피사체와 카메라(10)와의 거리를 획득하고, 이를 이용하여 감시 피사체에서 시점을 일치시킬 수 있는 카메라(10) 회전 각도를 산출한다. 즉, 회전 각도 계산부(140)는 영상 위치를 보정하기 위해 카메라(10) 몸체(11)를 회전시킬 각도를 산출하며, 회전부(150)에 산출한 회전 각도를 전달하여 카메라(10)가 정해진 각도만큼 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 각도를 도출하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 감시 피사체가 카메라(10)로부터 거리 L 만큼 떨어져 있다고 가정할 때, 도 5에서 살펴본 바와 같이 제1 영상체(12), 제2 영상체(13) 및 P1으로 이루어지는 삼각형에서 제1 영상체(12)-제2 영상체(13)를 잇는 변으로부터 L만큼 떨어진 거리에 제1 영상체(12)-제2 영상체(13)의 변과 평행한 선분을 그을 수 있다.
이때, 상술한 평행한 선분과 몸체(11)의 중심점을 이은 삼각형에서, 몸체(11)의 중심에 대응하는 꼭지점의 각을 ?라고 할 때, ?는 제1/제2 영상체(13) 전환 시 근사적으로 영상의 위치가 정도가 된다. 즉, 상술한 평행한 선분은 제1 영상체(12)에서 제2 영상체(13)로 전환 시 근사적으로 영상이 틀어지는 길이가 되므로, 카메라(10)의 몸체(11)를 ? 만큼 회전시키는 경우 영상 위치를 보정할 수 있다. 상술한 정렬 표적지를 활용한 실시에에서 회전 각도 계산부(140)는 ? 를 회전 각도로 설정하여 회전부(150)로 전달한다.
도 6a를 참조하면, 감시거리 L 상에 존재하는 피사체에 대해, 앞의 <수학식 1>에서 도출한 ?1 및 목표 탐지 거리 L1과의 관계를 이용하여 회전 각도 ? 의 값을 도출할 수 있다. 회전 각도 ? 는 아래의 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 2>
? = 2 * tan-1[(L1-L)*tan(?1/2) / L]
도 6b는 회전 각도만큼 본 발명의 감시 카메라(10)를 회전한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6b를 참조하면, 회전 각도 ? 만큼 카메라(10)의 몸체(11)가 회전하는 경우 제2 영상체(13)의 시점이 감시 피사체에 근사적으로 일치되는 것을 알 수 있다. 즉, 카메라(10)를 ?2 큼 회전하여 제1 영상체(12)의 시점과 일치하도록 제2 영상체(13)가 촬상하는 영상의 위치를 보정할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 정렬 표적지를 사용하여 광축을 정렬함으로써 영상의 위치를 보정하는 방법을 설명하였다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 특징점 추출을 이용하여 광축 뒤틀림 정보를 산출함으로써 영상의 위치를 보정할 수 있다.
먼저, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 틀어짐 계산부(120)는 기존 영상체, 즉 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 영상체(12)의 촬상 영상과 전환될 영상체의 영상과, 즉 제2 영상체(13)의 파노라마 영상을 비교하여 특징점간의 거리를 계산하고, 감시 장비에서의 특징점까지의 거리를 획득하여 광축이 틀어진 각도를 도출한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 특징점을 이용하여 광축 뒤틀림 정도를 산출하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 영상체 초기 세팅 시 영상체 간 광축이 틀어진 각도 ?2를 계산하는 과정이 도시되어 있다. 보다 상세히 설명하면, 도 7을 참조하면 현재 제1 영상체(12)가 촬상하고 있는 촬상 영상에 3개의 특징점이 존재하고, 제2 영상체(13)가 촬상하는 파노라마 영상에 3개의 특징점이 공통적으로 존재하는 것을 알 수 있다. 즉, 각 특징점은 현재 영상체의 촬상 영상과 전환될 영상체의 파노라마 영상의 공통적인 영역에 위치한다. 도 7에 따른 실시예에서는 산의 정상에 있는 특징점을 기준으로 설명하기로 한다. 특징점의 개수 및 광축 뒤틀림 정도를 산출하기 위한 특징점은 본 발명의 다양한 실시예에서 변형될 수 있다.
먼저, 틀어짐 계산부(120)는 제1 영상체(12)의 촬상 영역의 중심점으로부터 특징점까지의 거리를 L3라고 하고, 제2 영상체(13)의 파노라마 촬상 영역의 중심점으로부터 특징점까지의 거리를 L4 라고 설정한다. 그리고, 카메라(10)로부터 특징점까지의 거리를 L이라고 설정한다. 제1 영상체(12) 및 제2 영상체(13) 사이의 거리는 L2이다. 특징점까지의 거리는 거리 측정기, 지도상 거리 등을 이용하여 구할 수 있다. 그 후, 틀어짐 계산부(120)는 <수학식 3>을 이용하여 제1 영상체(12)와 제2 영상체(13) 간 광축이 틀어진 각도인 ?2를 구한다.
<수학식 3>
?2=2 * tan-1[(L3+L4-L2)/2/L1]
즉, <수학식 3>에 따르면 근사적으로 광축이 틀어진 각도는 제1 영상체(12)와 제2 영상체(13)의 영상이 공유하는 특징점으로부터 각 영상체의 촬상 영상 중심부까지의 거리, 카메라(10)로부터 특징점까지 거리 및 영상체간의 거리로 도출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 위치 보정은 광축이 일정 이상 틀어진 경우에만 행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 회전 각도를 계산하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 8의 그림은 비록 도 7의 그림과 일치하지만, 도 7의 그림은 특징점을 설정하기 위한 촬상 영상이고 도 8의 그림은 감시 피사체 자체를 촬상하고 있는 영상으로 판단될 수 있다. 특징점 및 감시 피사체 영상은 동일한 영상일 수도 있고, 다른 영상일 수도 있다.
회전 각도 계산부(140)는 앞의 <수학식 3>에서 구한 광축이 틀어진 각도인 ?2 를 사용하여 회전 각도 ?를 계산한다. 회전 각도 ?는 제1 영상체(12)의 촬상 영역의 중심과 제2 영상체(13)의 파노라마 촬상 영역의 중심 사이의 거리 및 감시 피사체까지의 거리 L5을 이용하여 도출될 수 있다. 즉, 광축이 틀어진 각도 ?2를 알고 있다면 감시 피사체까지의 거리를 이용하여 회전 각도 ?를 구할 수 있다.
회전 각도 계산부(140)는 아래와 같은 <수학식 4> 및 <수학식 5>를 이용하여 광축 틀어짐 각도로부터 회전 각도를 계산할 수 있다.
<수학식 4>
L6 = 2 * L5 * tan?1 + L2
<수학식 5>
?2 = 2 * tan-1(L6/2/L5)
회전 각도 계산부(140)는 구해진 회전 각도 ?를 회전부(150)로 전달하여 영상체 전환시 영상 위치의 어긋남을 보정할 수 있다. ?가 구해지면, 도 6b의 도면과 같이 영상체 전환 시 몸체(11)를 중심으로 카메라(10)를 ?만큼 회전시켜 영상 위치의 불일치를 해소한다.
상술한 바와 같이, 적어도 하나 이상의 영상체를 갖는 카메라(10)에서 각 영상체 간에 화면이 전환되면서 발생하는 영상의 오차를 각 영상체의 광축 정보에 기초하여 카메라(10)를 회전시킴으로써 보정할 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 위치 보정 시스템은 카메라(10)가 줌렌즈일 경우 줌인/줌아웃 시 시점을 일치시키는 직진성 보정부(130)를 포함한다. 통상의 카메라(10)에 구비된 줌 렌즈는 기계적인 특성으로 줌인/줌아웃 시 직전성에 문제가 있는 경우가 다수 있었으므로, 본 발명의 영상 위치 보정 시스템은 영상의 특징점을 검출하여 줌인/줌아웃 후에도 영상의 위치가 유지될 수 있도록 보정하는 구성을 포함한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 줌렌즈의 직진성 문제로 인한 시점의 변화를 보정하는 것을 설명한 도면이다.
도 9를 참조하면, (a) 그림은 전환 전 영상을 나타낸 도면이고, (b) 그림은 전환 후의 영상을 나타낸 도면이다. 먼저, 직진성 보정부(130)는 (a) 그림과 같은 전환 전 영상에서 특징점을 추출한다. (a) 영상에는 3개의 특징점이 추출된 것을 알 수 있으며, 본 명세서에서는 3개의 특징점 중 나무 꼭대기 부분이 있는 특징점을 기준으로 설명하기로 한다. 직진성 보정부(130)는 촬상 영상의 중심점을 기준으로 특징점까지의 가로 거리 L7 과 세로 거리 L8 을 구한다.
다음으로, 직진성 보정부(130)는 상술한 실시예들에 의해 카메라(10)의 영상이 (b)와 같이 전환 및 회전된 후, 특징점과 영상의 중심점 사이의 거리 L7' 과 세로 거리 L8' 의 거리를 측정하여 (L7-L7') 과 (L8-L8')이 0이 되도록 카메라(10)를 추가적으로 회전시킨다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 카메라 11: 몸체
12: 제1 영상체 13: 제2 영상체
100: 보정부 110: 광축 정렬부
120: 틀어짐 계산부 130: 직진성 보정부
140: 회전 각도 계산부 150: 회전부

Claims (10)

  1. 복수의 영상체 및 상기 복수의 영상체를 함께 회전시키는 몸체를 포함하는 카메라,
    상기 카메라에서 현재 촬상 중인 영상체가 제1 영상체에서 제2 영상체로 전환될 때, 상기 제1 영상체와 상기 제2 영상체가 서로 다른 영상을 획득하게 되는 경우, 상기 제1 영상체와 상기 제2 영상체의 광축 정보 및 상기 카메라와 감시 피사체 사이의 거리에 기초하여 상기 카메라의 회전 각도를 산출하는 보정부;
    상기 카메라의 회전 각도에 기초하여 상기 카메라를 회전시키는 회전부;
    를 포함하는 영상 위치 보정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는,
    정렬 표적지를 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체의 광축을 정렬시킨 후 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 각도를 계산하는 광축 정렬부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 위치 보정 시스템.
  3. [청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제2항에 있어서,
    상기 광축 정렬부는,
    목표 탐지 거리만큼 떨어진 한 점에서 상기 제1 영상체 및 제2 영상체의 시점이 일치하도록 정렬 표적지를 이용하여 광축을 정렬시키는 것을 특징으로 하는 영상 위치 보정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는,
    특징점과 파노라마 영상을 이용하여 상기 제1 영상체 및 제2 영상체 간의 광축 틀어짐 각도를 계산하는 틀어짐 계산부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 위치 보정 시스템.
  5. [청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제4항에 있어서,
    상기 틀어짐 계산부는,
    상기 제1 영상체의 촬상 범위와 상기 제2 영상체의 파노라마 촬상 범위의 공통 영역 내에서 지정된 특징점을 참고하여 광축 틀어짐 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상 위치 보정 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 복수의 영상체를 포함하는 카메라에서 현재 촬상 중인 영상체가 제1 영상체에서 제2 영상체로 전환될 때, 상기 제1 영상체와 상기 제2 영상체가 서로 다른 영상을 획득하게 되는 경우, 상기 제1 영상체와 상기 제2 영상체의 광축 정보 및 상기 카메라와 감시 피사체 사이의 거리에 기초하여 상기 카메라의 회전 각도를 산출하는 보정 단계;
    상기 카메라의 회전 각도에 기초하여 상기 카메라를 회전시키는 회전 단계;
    를 포함하는 영상 위치 보정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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