KR101821159B1 - 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템 - Google Patents

다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템 Download PDF

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김배훈
박상조
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템은, 감시 구역에 설치되어 감시 구역의 어안 영상을 획득하는 어안 카메라와, 상기 어안 카메라 주위에 방사상으로 배치되어 상기 감시 구역의 서로 다른 방위의 광학 영상을 획득하는 적어도 하나의 광학 카메라를 포함하는 카메라부; 상기 카메라부에서 획득한 영상들을 수신하고, 상기 영상들 내에서 감지된 이동체의 시간별 위치 좌표를 산출하는 제어부; 및 상기 어안 영상, 광학 영상 및 상기 감시 구역에 대응하는 2차원 지도를 재생하는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 광학 카메라의 촬영 영역은 상기 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되고, 상기 제어부는 산출한 이동체의 위치 좌표를 상기 2차원 지도상에 시간순으로 포인트로 표시한다.

Description

다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템{SYSTEM FOR TRACKING MOVING PATH OF OBJECTS USING MULTI-CAMERA}
본 발명은 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 어안 카메라와 2 이상의 광학 카메라를 함께 사용함으로써 감시 구역의 사각 지역을 최소화하고, 감지된 이동체의 위치 좌표를 2차원 지도 상에 표시함으로써 이동체의 이동 경로를 지도상에서 확인하는 것이 가능한, 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 감시 지역을 원격으로 감시하기 위한 CCTV 시스템이 공개되어 있다. 종래기술에 따른 CCTV 시스템은, 감시 지역을 촬영하기 위한 팬/틸트/줌 기능을 갖춘 카메라와, 카메라의 영상을 수신하는 영상수신부, 수신한 영상을 화면에 표출하는 디스플레이부 등으로 구성되어 있다. 이러한 구성의 종래 CCTV 시스템은 패닝 또는 틸팅 작동이 가능하기 때문에 비교적 넓은 범위를 두루 감시 가능한 이점이 있다.
그러나, 반대로 이러한 카메라가 타겟팅하는 영역의 화면만으로 감시가 이루어져야 하기 때문에, 감시지역 전체를 한 번에 감시할 수 없다. 또, 카메라의 타겟 영역을 벗어난 구역은 모두 촬영 사각지대가 되는바, 침입자를 효과적으로 포착하는 본연의 기능을 제대로 발휘하지 못한다는 문제점이 있었다.
이와 더불어, 최근에는 범죄의 예방을 위하여, 또는 교통사고와 같은 사고 발생에 대응하기 위한 목적으로, 카메라에 감지된 이동 물체의 이동 경로를 추적하기 위한 시스템 구축에 관심이 높아지고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 충족시키기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 감시용 카메라의 사각지대를 최소화한 카메라 배치 구조를 제공하는 것에 있다.
또한, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 이동체를 감지한 후 이동체의 시간별 위치 좌표를 2차원 지도상에 표시함으로써, 이동체의 이동 경로를 지도상에서 확인 및 추적이 가능한 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템은, 감시 구역에 설치되어 감시 구역의 어안 영상을 획득하는 어안 카메라와, 상기 어안 카메라 주위에 방사상으로 배치되어 상기 감시 구역의 서로 다른 방위의 광학 영상을 획득하는 적어도 하나의 광학 카메라를 포함하는 카메라부; 상기 카메라부에서 획득한 영상들을 수신하고, 상기 영상들 내에서 감지된 이동체의 시간별 위치 좌표를 산출하는 제어부; 및 상기 어안 영상, 광학 영상 및 상기 감시 구역에 대응하는 2차원 지도를 재생하는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 광학 카메라의 촬영 영역은 상기 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되고, 상기 제어부는 산출한 이동체의 위치 좌표를 상기 2차원 지도상에 시간순으로 포인트로 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학 카메라는 상기 어안 카메라의 주변에 인접하게 위치하되, 각각의 광학 카메라는 상기 어안 카메라를 중심으로 반경 방향 외측으로 렌즈 배향될 수 있다.
또한, 상기 광학 카메라는 상기 어안 카메라로부터 이격하여 위치하되, 각각의 광학 카메라는 상기 어안 카메라를 향하도록 반경 방향 내측으로 렌즈 배향될 수 있다.
또한, 상기 카메라부는 스피드 돔 카메라를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 영상들에서 감지되는 서로 다른 이동체에 대하여 각각의 식별 코드를 부여하고, 각 식별 코드별로 시간별 위치 좌표를 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템에 따르면, 어안 카메라의 주변에 2 이상의 광학 카메라를 방사상으로 배치하되, 광학 카메라의 촬영 영역이 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되도록 함으로써, 감시 구역의 사각지대를 최소화하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 이동체를 감지한 후, 이동체의 시간별 위치 좌표를 추출하여 2차원 지도상에 표시함으로써, 수신 영상뿐만 아니라 지도상에서도 이동체의 이동 경로를 확인 및 추적 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 경로 추적 시스템에 있어서 카메라부의 배치 구조를 나타낸 개념도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 경로 추적 시스템에 있어서 카메라부의 배치 구조를 나타낸 개념도이다.
도 4a는 서울시청 인근의 교차로에 카메라부가 설치된 사용례를 나타낸 개념도이다.
도 4b는 감시 구역에 대응하는 2차원 지도상에 이동체의 위치 좌표가 포인트로 표시된 상태를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동일 이동체 판별 방식을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 GMM 기법을 이용한 이동체 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템(이하, "이동 경로 추적 시스템"으로도 지칭함)의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 경로 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이동 경로 추적 시스템(100)은, 카메라부(110), 제어부(120) 및 디스플레이부(130)를 포함한다. 참고로, 감시 구역은 사용상 필요에 따라 지정될 수 있으며 그 한계는 없다.
카메라부(110)는, 감시 구역에 설치되어 감시 구역의 어안 영상을 획득하는 어안 카메라와, 어안 카메라 주위에 방사상으로 배치되어 감시 구역의 서로 다른 방위의 광학 영상을 획득하는 적어도 하나의 광학 카메라를 포함한다. 이러한 카메라부(110)는 지면에 설치되어 감시 구역의 공중으로 연장된 폴대의 단부에 고정 설치될 수 있다.
먼저, 어안 카메라에서는 감시 구역의 전 방위에서 어안 영상을 취득하는데, 어안 카메라의 렌즈는 카메라 본체에서 하측에 설치되어 카메라 본체의 저면에서 하방을 향해 배향될 수 있다. 어안 카메라의 렌즈는 시야각이 전방위적으로 150도 이상이며, 시야각 내의 공간으로부터 입사되는 빛을 집광한다. 이로써, 어안 카메라는 일종의 광역 감시 카메라로서 기능한다. 이때, 어안 카메라를 대체하여 360도 미러 렌즈를 갖는 파노라마 카메라로 구성할 수도 있다. 참고로, 도 4a는 서울시청 인근의 교차로에 카메라부(110)가 설치된 사용례를 나타낸 개념도이다. 도 4a의 어안 카메라에서는 교차로의 사방면에 대한 원형의 어안 영상을 얻을 수 있다.
한편, 광학 카메라는 감시 구역 중 일부 방위에 대한 광학 영상을 취득한다. 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 경로 추적 시스템(100)에 있어서 카메라부(110)의 배치 구조를 나타낸 개념도이고, 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 경로 추적 시스템(100)에 있어서 카메라부(110)의 배치 구조를 나타낸 개념도이다.
광학 카메라는 어안 카메라의 주위에 방사상으로 배치되는데, 도 3a의 제1 실시예에 따르면, 2 이상의 광학 카메라는 어안 카메라의 주변에 인접하게 위치하되, 각각의 광학 카메라는 어안 카메라를 중심으로 반경 방향 외측으로 렌즈 배향된다. 즉, 각 광학 카메라는 감시 구역의 전 영역 중, 어안 카메라 외측을 타겟팅하여 해당 방위의 광학 영상을 획득한다. 이러한 광학 카메라가 어안 카메라를 중심으로 2 이상 방사상으로 배치되는바, 감시 구역의 2 이상의 방위에 대한 광학 영상을 획득할 수 있다. 예컨대, 도 3a에 나타난 실시예에서는 어안 카메라를 중심으로 4대의 광학 카메라가 90도 간격으로 방사상으로 배치되고, 각 광학 카메라의 렌즈가 카메라의 중심축과 동일하게 배향되어 있다. 즉, 어안 영상의 중심에서 바깥쪽을 향하여 이동체의 출현이 예상되는 방향을 바라보도록 각 광학 카메라가 배향되는 것이다. 이에 따라, 도 4a에서는 사거리 교차로의 전 방위의 화상이 어안 영상으로 획득됨과 동시에, 각 광학 카메라에서는 교차로 중심에서 사거리를 차선을 향하는 방향의 광학 영상이 획득된다. 어안 카메라에서 획득되는 영상에서도 광학 카메라의 촬상 영역이 포함될 수 있으나, 어안 카메라의 식별 가능 거리가 제한되어 있는바 어안 카메라로부터 멀어질수록 이동체의 식별 능력이 저하될 수 있다. 즉, 어안 카메라를 단독으로 사용하는 경우에는 도 3a에서 원형으로 표시된 촬영 범위를 벗어난 영역은 실질적으로 식별이 어렵다. 또한, 원형의 촬영 범위를 벗어난 지역에서는 이동체가 나타나더라도 어안 영상 내에서 감지되지 않으므로, 촬영 사각지대가 넓다는 문제가 있다. 이에, 본 발명에서는 광학 카메라를 어안 카메라의 주변에 설치함으로써, 카메라의 사각지대를 최소화한다. 이를 위해, 광학 카메라의 촬영 영역은 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되는 것이 바람직하다. 즉, 일부 영역이 광학 영상과 어안 영상에 공통적으로 촬영되도록 함으로써, 영상에서 이동체가 감지된 후 사라지는 현상 없이, 광학 영상과 어안 영상 중 적어도 하나의 영상에서는 이동체가 감지되도록 한다.
한편, 도 3b의 제2 실시예에 따르면, 2 이상의 광학 카메라는 어안 카메라로부터 이격하여 위치하되, 각각의 광학 카메라는 어안 카메라를 향하도록 반경 방향 내측으로 렌즈 배향된다. 예컨대, 도 3b에 도시된 바와 같이, 어안 카메라를 중심으로 4대의 광학 카메라가 90도 간격으로 방사상으로 배치되되, 각 광학 카메라는 어안 카메라로부터 소정 거리 떨어져 배치되고, 광학 카메라에서는 어안 카메라의 감시 영역을 외측에서 바라보는 방향으로 광학 영상을 촬영한다.
전술한 어안 카메라와 광학 카메라는 각각 통신부를 구비하며, 통신부를 통해 촬영 영상을 제어부(120)에 전송한다.
한편, 카메라부(110)는 스피드 돔 카메라를 더 포함할 수 있다. 어안 카메라와 광학 카메라는 고정 카메라로서 미리 설정된 렌즈 배향에 따른 고정 영상이 취득된다. 스피드 돔 카메라는 PTZ 카메라의 일종으로서, 감시 구역에 들어온 이동체를 지속적으로 따라가면서 촬영한다. 스피드 돔 카메라를 더 구비함에 따라, 각 고정 영상 내에서 이동체의 위치 이동을 확인할 수 있음에 더하여, 스피드 돔 카메라가 패닝 또는 틸팅 구동에 의해 이동체의 위치 이동을 추적한 이동 영상을 통해서도 이동체의 이동 경로를 확인 가능하다.
한편, 제어부(120)는 카메라부(110)에서 획득한 영상들을 수신하고, 영상들 내에서 감지된 이동체의 시간별 위치 좌표를 산출한다. 제어부(120)는 수신부, 저장부, 감지부 및 좌표 산출부를 포함한다.
수신부에서는 어안 카메라와 광학 카메라에서 통신부를 통해 제어부(120)로 전송한 영상들을 수신하고, 저장부에서는 수신된 영상들을 저장한다.
감지부는 수신부에 수신된 어안 영상 및 복수의 광학 영상 내에 이동체가 존재하는지 여부를 감지하고, 영상들에서 감지되는 서로 다른 이동체에 대하여 각각의 식별 코드를 부여한다. 본 발명의 감지부에서는 영상에서 이동체를 식별하기 위해 GMM(Gaussian Mixture Model) 기법을 이용할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 GMM 기법을 이용한 이동체 감지 방법을 나타낸 개념도이다. GMM은 복수 개의 가우시안 확률 밀도 함수로 데이터의 분포를 모델링하는 방법으로서, 영상 내의 각 화소에 대하여 가우시안 확률 밀도 함수로 모델링하고, 화소의 변화에 따라 평균과 분산, 가중치를 적용하여 매 프레임마다 새로 입력되는 값을 적응시켜 학습된 배경을 형성하며, 배경의 학습을 통해 이동체를 분리하고 검출한다.
좌표 산출부는 감지된 이동체에 대한 좌표를 추출한다. 감지된 이동체가 영상 내에서 이동하면 이동되는 궤적을 따라서 지속적으로 위치 좌표를 추출하며, 위치 좌표는 각 식별 코드별로 시간별로 산출된다.
이하에서는 제어부(120)의 좌표 산출 방식에 대하여 도 3a를 참조하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 감지부에서는 A01 내지 A04 구역 각각에 대한 광학 영상 및 A05 구역에 대한 어안 영상에서 이동체의 존재를 감지하고, 상이한 이동체에 대하여 각각의 식별 코드를 부여한다. 도 3a에서는, A01 구역에서 이동체가 최초로 감지되었는바, 이동체의 식별 코드를 "i"로 지정한다. 그 이후, A04 구역에서 두 번째로 이동체가 감지되었는바, 이동체의 식별 코드를 "ii"로 지정한다.
다음, 좌표 산출부는 감지된 이동체에 대한 좌표를 추출한다. 어안 영상에서는 공지의 방식을 이용하여 이동체의 좌표를 2차원 극좌표(r, θ) 형태로 산출한다. 여기서, r은 이동체의 영상 중심점으로부터의 거리를 나타내고, θ는 일정한 기준선으로부터의 방위각을 나타낸다. 극좌표는 후술하는 광학 영상에서의 이동체의 좌표 공간, 예컨대 x-y 평면 좌표와 동일하게 되도록 좌표 변환될 수 있다. 한편, 광학 영상으로부터 이동체의 위치를 예컨대, x-y 평면 좌표로 산출한다. 이때, 광학 영상과 어안 영상간의 이미지 정합을 위하여 RANSAC(random sample consensus) 알고리즘을 사용하며, 정합된 몇 개의 특징점 쌍을 가지고 광학 영상의 호모그래피 계산을 수행할 수 있다. 그리고, 좌표 변환 파라미터에 기초하여 광학 영상으로부터 이동체의 좌표를 산출한다.
다음, 전술한 좌표 산출부에서는 각 식별 코드 별로 감지된 구역, 감지된 카메라의 번호, 동일 구역 내의 순번, 시간 및 좌표 데이터를 추출한다. 예컨대, 도 3a에서는 식별 코드 i는 A-01 구역의 제1 광학 카메라(C-01)의 광학 영상에서 최초로 감지되었는바, 식별코드 i에 대하여 감지된 구역 A-01, 카메라 번호 C-01로 구역 내 순번 1로 특정한다. 그리고, 이동체가 ①부터 ⑤까지는 A01 영역 내에서 이동하는바, ①부터 ⑤까지는 감지된 구역 및 카메라 번호는 동일하게 특정된다. 그리고, 식별 코드의 위치 좌표를 시간별로 지속적으로 추출한다.
이후, 식별 코드 i는 A-01 구역에서 사라지고, ⑥에서 ⑩까지는 A-05 구역에서 감지된다. 따라서, ⑥에서는 감지된 구역 및 카메라 번호가 A-05, C-05로 변경되고, ⑩까지는 감지된 구역 및 카메라 번호가 동일하게 특정된다. 그리고, 식별 코드의 위치 좌표는 시간별로 지속적으로 추출된다.
이후, 식별 코드 i는 A-05 구역에서 사라지고, ⑪에서 ⑬까지는 A-02 구역에서 감지된다. 따라서, ⑪에서는 감지된 구역 및 카메라 번호가 A-02, C-02로 변경되고, ⑬까지는 감지된 구역 및 카메라 번호가 동일하게 특정된다. 그리고, 식별 코드의 위치 좌표는 시간별로 지속적으로 추출된다.
상술한 과정은 식별 코드 ii에 대해서도 동일하게 수행된다.
번호 식별코드 감지된
구역		 카메라
번호		 구역내 순번 시간(yy.mm.dd. H:m:s) 좌표
(x, y)
① i A-01 C-01 1 17.05.15. 14:00:15 (100, 100)
② i A-01 C-01 2 17.05.15. 14:00:17 (101, 101)
③ i A-01 C-01 3 17.05.15. 14:00:19 (103, 102)
④ i A-01 C-01 4 17.05.15. 14:00:21 (104, 102)
⑤ i A-01 C-01 5 17.05.15. 14:00:23 (105, 103)
⑥ i A-05 C-05 1 17.05.15. 14:00:25 (106, 104)
⑦ i A-05 C-05 2 17.05.15. 14:00:28 (107, 105)
⑧ i A-05 C-05 3 17.05.15. 14:00:31 (108, 106)
⑨ i A-05 C-05 4 17.05.15. 14:00:35 (109, 107)
⑩ i A-05 C-05 5 17.05.15. 14:00:37 (110, 108)
⑪ i A-02 C-02 1 17.05.15. 14:00:41 (110, 109)
⑫ i A-02 C-02 2 17.05.15. 14:00:43 (110, 110)
⑬ i A-02 C-02 3 17.05.15. 14:00:45 (110, 111)
다음, 좌표 추출부에서 추출된 위치 좌표 데이터는 이동 경로 표시부로 전송된다. 제어부(120)의 이동 경로 표시부는 전술한 좌표 추출부에서 추출한 위치 좌표 데이터를 수신하고, 감시 구역에 대응하는 2차원 지도상에 이동체의 위치 좌표를 식별 코드별로 상이한 포인트로 표시한다. 도 4b는 감시 구역에 대응하는 2차원 지도상에 이동체의 위치 좌표가 포인트로 표시된 상태를 나타낸 개념도이다. 도시된 바와 같이, 식별 코드 i는 원형의 포인트로 표시되어 있고, 식별 코드 ii는 삼걱형의 포인트로 표시되어 있다.
한편, 어안 카메라 영상과 광학 카메라 영상은 전술한 바와 같이 촬영 영역의 일부가 오버랩되어 중첩된다. 예컨대, 도 3a에서는 하나의 어안 카메라 주위에 4개의 광학 카메라가 배치되는바, 어안 카메라 영상 중 네 방위에서 오버랩 영역이 존재한다. 이때, 하나의 이동체가 오버랩 영역에 출현하는 경우에는 어안 카메라와 광학 카메라 모두에서 이동체가 검지되는바, 어안 카메라 영상에서 검지된 이동체와 광학 카메라 영상에서 검지된 이동체가 동일 이동체인지를 판단할 필요가 있다. 본 발명의 제어부는 어안 카메라 영상에서 검지된 이동체의 위치 좌표 및 이동 방향과, 광학 카메라 영상에서 검지된 이동체의 위치 좌표 및 이동 방향을 비교하여, 어안 카메라와 광학 카메라에서 각각 감지된 이동체가 동일한 하나의 이동체인지 여부를 판단할 수 있다.
도 3a를 예로 들어 설명하면, 어안 카메라(C-05)의 촬영 영역(A-05)과 제1 광학 카메라(C-01)의 촬영 영역(A-01)은 그 일부가 중첩되어 있다. 이때, 중첩된 영역에 이동체가 존재할 경우, 어안 카메라의 영상과 광학 카메라의 영상 모두에서 이동체가 감지되고, 제어부에서는 이동체의 좌표를 두 영상 모두에서 각각 추출한다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 어안 카메라 영상에서는 시간 t1에서 t9까지 이동체의 이동이 감지되고 총 9개의 위치 좌표가 추출된다. 이때, 위치 좌표로부터 이동체의 이동 방향을 파악 가능하다. 또, 광학 카메라 영상에서는 시간 t4에서 t13까지 이동체의 이동이 감지되고 총 10개의 위치 좌표가 추출된다. 이때, 위치 좌표로부터 이동체의 이동 방향을 파악 가능하다. 이들 두 개별 영상에서 추출한 위치 좌표와 이동 방향을 비교하면, 시간 t4 내지 t9에서 두 개별 영상 모두에서 이동체의 존재가 감지되므로 t4 내지 t9 동안에 이동체가 어안 카메라 영상과 광학 카메라 영상이 오버랩되는 중첩 영역에 출현하였다고 볼 수 있다. 이때, 이들 영상에서 감지된 이동체가 동일한 이동체인지, 아니면 서로 다른 두 이동체인지 여부를 판단할 필요가 있다. 그런데, 도 6에서는 t4에서 t9까지 각각의 시각에서 이동체의 위치 좌표가 실질적으로 일치한다. 또, 해당 시간 동안에 이동체의 이동 방향이 서로 일치한다. 즉, 도 6의 예시에서는 t4에서 t9까지 이동체의 위치 좌표와 이동 방향이 두 영상에서 일치하므로, 이 경우에 하나의 동일한 이동체로 판단하는 것이다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부에서는 어안 카메라와 광학 카메라에서 얻은 개별 영상들에서 추출된 이동체의 좌표와 이동 방향을 비교하여, 동일한 이동체인지 여부를 판별한다.
한편, 제어부(120)는 수신된 영상들을 병합하여 하나의 병합 영상을 생성할 수 있다. 어안 영상을 기준으로 하고, 각 방위의 광학 영상을 어안 영상의 대응하는 위치에 병합한다. 병합시에는 어안 카메라와 광학 카메라의 화각을 고려하여 영상을 병합한다. 이에 따라, 이동체가 감지되는 구역이 예컨대, 제1 영역(A-01)에서 제5 영역(A-05)로 바뀌더라도 제1 영역과 제5 영역의 경계에서 자연스럽게 위치 이동하는 것처럼 인식, 시각적인 효과를 제공한다.
한편, 디스플레이부(130)는 어안 영상, 광학 영상을 재생하고, 또, 감시 구역에 대응하는 2차원 지도를 재생한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(130)의 개념도이다. 디스플레이부(130)에는 전술한 영상들과 함께, 스피드 돔 카메라 영상과 전술한 병합 영상을 재생할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체의 이동 경로 추적 시스템(100)은, 우선적으로 어안 카메라의 주변에 2 이상의 광학 카메라를 방사상으로 배치하되, 광학 카메라의 촬영 영역이 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되도록 함으로써, 감시 구역의 사각지대를 최소화한다.
또한, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 이동체를 감지한 후, 이동체의 시간별 위치 좌표를 추출하여 2차원 지도상에 표시함으써, 수신 영상뿐만 아니라 지도상에서도 이동체의 이동 경로를 확인 및 추적 가능한 효과가 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
100: 이동 경로 추적 시스템 110: 카메라부
120: 제어부 130: 디스플레이부

Claims (5)

  1. 교차로 중심에 설치되어 교차로의 전 방위의 어안 영상을 획득하는 어안 카메라와, 상기 어안 카메라 주위에 방사상으로 배치되어 상기 교차로에서 외측으로 뻗은 도로의 광학 영상을 획득하는 적어도 하나의 광학 카메라를 포함하는 카메라부;
    상기 카메라부에서 획득한 영상들을 수신하고, 상기 영상들 내에서 감지된 이동체의 시간별 위치 좌표를 산출하는 제어부; 및
    상기 어안 영상, 광학 영상 및 감시 구역에 대응하는 2차원 지도를 재생하는 디스플레이부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는 산출한 이동체의 위치 좌표를 상기 2차원 지도상에 시간순으로 포인트로 표시하고,
    상기 광학 카메라는 고정 카메라로서 미리 설정된 렌즈 배향에 따라 미리 지정된 도로의 고정 영상을 취득하되, 상기 광학 카메라의 촬영 영역은 상기 어안 카메라의 촬영 영역 중 일부와 오버랩되도록 하여 상기 감시 구역의 사각 지대를 최소화하고,
    상기 카메라부는 스피드 돔 카메라를 더 포함하여, 상기 감시 구역에 들어온 이동체를 지속적으로 따라가면서 촬영하는 것인,
    다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 카메라는 상기 어안 카메라의 주변에 인접하게 위치하되, 각각의 광학 카메라는 상기 어안 카메라를 중심으로 반경 방향 외측으로 렌즈 배향되는 것을 특징으로 하는, 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 카메라는 상기 어안 카메라로부터 이격하여 위치하되, 각각의 광학 카메라는 상기 어안 카메라를 향하도록 반경 방향 내측으로 렌즈 배향되는 것을 특징으로 하는, 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 영상들에서 감지되는 서로 다른 이동체에 대하여 각각의 식별 코드를 부여하고, 각 식별 코드별로 시간별 위치 좌표를 산출하는 것인, 다수의 카메라를 이용한 이동체의 이동 경로 추적 시스템.
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