KR101822429B1 - Apparatus for acquiring object information and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 객체 정보 획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 소정 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 이용한 객체 정보 획득 장치에 있어서, 제1 카메라의 영상 내 소정 객체의 위치 좌표에 대응하여 기 저장된 제1 제어값을 기초로 제2 카메라를 제어하고, 상기 제2 카메라의 영상 내 기준 영역에 상기 객체가 위치하도록 상기 제2 카메라를 제어하여 제2 제어값을 추정하는 제어부, 및 상기 제1 제어값과 상기 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 상기 오차값을 기초로 상기 제1 제어값을 보정하는 보정부를 포함하는 객체 정보 획득 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 카메라 간의 위치 틀어짐으로 인하여 객체 검출이 어렵거나 객체 인식률이 저하될 때 카메라 간의 매칭 오차를 자동으로 보정함에 따라 객체의 검출 및 인식 효율을 높일 수 있고, 작업자가 카메라 설비를 재정비할 필요가 없어 시설의 유지 및 관리를 용이하게 하는 이점이 있다.The present invention relates to an object information obtaining apparatus and a method thereof. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for acquiring object information using at least one camera installed at a predetermined position, the apparatus comprising: A control unit for controlling the second camera to estimate the second control value so that the object is located in the reference area of the second camera; and a control unit for calculating an error value between the first control value and the second control value And a correction unit that corrects the first control value based on the error value.
According to the present invention, it is possible to improve object detection and recognition efficiency by automatically correcting a matching error between cameras when object detection is difficult due to positional shift between cameras or when object recognition rate is lowered, There is an advantage that the maintenance and management of the facility is facilitated.
Description
본 발명은 객체 정보 획득 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 객체 인식 효율을 높일 수 있는 객체 정보 획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for acquiring object information, and more particularly, to an apparatus and method for acquiring object information capable of enhancing object recognition efficiency.
일반적으로 객체 감시 시스템은 고정형 카메라와 회전형 카메라를 포함하고, 고정형 카메라를 통해 차량 등의 객체를 검지하면, 검지 위치로 회전형 카메라를 회전/줌(PTZ; Pan, Tilt, Zoom)시켜 해당 객체를 인식한다.In general, an object monitoring system includes a fixed camera and a rotatable camera. When the object such as a vehicle is detected through a fixed camera, the rotation camera (PTZ) Lt; / RTI >
이러한 객체 감시 시스템은 고정형 카메라를 통해 검지된 객체를 확대 촬영하기 위해, 영상 내 객체의 위치로 회전형 카메라를 이동시켜 객체를 인식한다. 이때, 객체 감시 시스템은 고정형 카메라와 회전형 카메라 간 매칭 기술을 통해 객체를 인식/획득하게 된다.In order to enlarge the detected object through the fixed camera, the object monitoring system recognizes the object by moving the rotating camera to the position of the object in the image. At this time, the object monitoring system recognizes / acquires the object through the matching technique between the fixed camera and the rotating camera.
일반적으로 객체 감시 시스템은 고정형 카메라와 회전형 카메라의 초기 세팅 시에 얻은 카메라 간 매칭 정보를 기초로 회전형 카메라의 회전/줌을 제어한다. 하지만, 바람, 외부 충격 등의 요인으로 카메라의 물리적 위치가 틀어지게 될 경우, 기존 매칭 정보로 회전형 카메라를 제어하면 객체를 화면 중심에서 촬영하기 어렵거나 화면 밖을 벗어나게 된다. 이에 따라, 객체의 탐색이 어렵게 되고 객체 인식률이 저하되는 문제점이 발생한다.In general, the object monitoring system controls the rotation / zoom of the rotating type camera based on matching information between the fixed camera and the camera obtained at the initial setting of the rotating type camera. However, if the physical location of the camera is distorted due to factors such as wind and external impact, controlling the rotating camera with existing matching information makes it difficult to shoot the object at the center of the screen, or it may deviate from the screen. As a result, it becomes difficult to search the object and the object recognition rate deteriorates.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제1596896호(2016.02.23 공고)에 개시되어 있다.The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 1596896 (published on Feb. 23, 2013).
본 발명은 카메라 간의 위치 틀어짐에 의한 객체 인식의 오류를 보정하여 객체의 인식 효율을 높일 수 있는 객체 정보 획득 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.The object of the present invention is to provide an apparatus and method for acquiring object information capable of enhancing recognition efficiency of an object by correcting an error of object recognition due to positional deviation between cameras.
본 발명은, 소정 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 이용한 객체 정보 획득 장치에 있어서, 제1 카메라의 영상 내 소정 객체의 위치 좌표에 대응하여 기 저장된 제1 제어값을 기초로 제2 카메라를 제어하고, 상기 제2 카메라의 영상 내 기준 영역에 상기 객체가 위치하도록 상기 제2 카메라를 제어하여 제2 제어값을 추정하는 제어부, 및 상기 제1 제어값과 상기 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 상기 오차값을 기초로 상기 제1 제어값을 보정하는 보정부를 포함하는 객체 정보 획득 장치를 제공한다.The present invention provides an object information acquiring apparatus using at least one camera installed at a predetermined point, the object information acquiring apparatus controlling a second camera based on a first control value previously stored corresponding to a position coordinate of a predetermined object in an image of the first camera A controller for controlling the second camera to estimate the second control value such that the object is located in the reference area of the second camera; and a controller for calculating an error value between the first control value and the second control value And a correction unit that corrects the first control value based on the error value.
또한, 상기 객체 정보 획득 장치는, 상기 제2 카메라의 영상에서 상기 객체를 영상 처리하여 특징 정보를 추출하고, 상기 특징 정보를 기초로 상기 객체를 인식하는 인식부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a recognition unit that extracts feature information by image processing the object from the image of the second camera, and recognizes the object based on the feature information.
또한, 상기 보정부는, 상기 인식부의 결과를 기초로 산출한 인식률이 기 설정값 미만이면, 상기 오차값을 이용하여 상기 제1 제어값을 보정할 수 있다.The correction unit may correct the first control value using the error value if the recognition rate calculated based on the result of the recognition unit is less than a predetermined value.
또한, 상기 제어부는, 상기 오차값이 설정 범위를 기 설정된 횟수만큼 초과하거나, 상기 제1 카메라에 이상이 발생하면, 상기 제2 카메라만을 이용하여 상기 객체를 검출 및 인식할 수 있다.The control unit may detect and recognize the object using only the second camera when the error value exceeds the set range by a predetermined number of times or when the first camera has an error.
또한, 상기 객체 정보 획득 장치는, 상기 제1 카메라의 영상을 분석하여 상기 객체를 검출하는 검출부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 카메라의 영상으로부터 상기 객체를 검출하면, 상기 제2 제어값을 추정할 수 있다.The object information acquisition apparatus may further include a detection unit that detects the object by analyzing the image of the first camera, wherein when the object is detected from the image of the first camera, Value can be estimated.
또한, 상기 객체 정보 획득 장치는, 복수의 제1 위치 좌표에 각각 대응하는 복수의 제1 제어값을 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 보정부는, 상기 오차값을 기초로 상기 복수의 제1 제어값 각각을 보정할 수 있다.The object information obtaining apparatus may further include a storage unit for storing a plurality of first control values respectively corresponding to the plurality of first position coordinates, wherein the correcting unit corrects the plurality of first control values based on the error value, Each value can be corrected.
또한, 상기 제어값은, 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 중 적어도 하나의 값을 포함할 수 있다.In addition, the control value may include at least one of a pan, a tilt, and a zoom.
그리고, 본 발명은, 소정 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 이용한 객체 정보 획득 장치를 이용한 객체 정보 획득 방법에 있어서, 제1 카메라의 영상 내 소정 객체의 위치 좌표에 대응하여 기 저장된 제1 제어값을 기초로 제2 카메라를 제어하고, 상기 제2 카메라의 영상 내 기준 영역에 상기 객체가 위치하도록 상기 제2 카메라를 제어하여 제2 제어값을 추정하는 단계, 및 상기 제1 제어값과 상기 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 상기 오차값을 기초로 상기 제1 제어값을 보정하는 단계를 포함하는 객체 정보 획득 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an object information acquiring method using an object information acquiring apparatus using at least one camera installed at a predetermined point, the object information acquiring method comprising: acquiring first stored control values corresponding to position coordinates of a predetermined object in an image of a first camera Controlling the second camera based on the second control value to control the second camera so that the object is located in the reference area of the second camera, and estimating a second control value by comparing the first control value and the second control value, Calculating an error value between the control values, and correcting the first control value based on the error value.
여기서, 상기 객체 정보 획득 방법은, 상기 제2 카메라의 영상에서 상기 객체를 영상 처리하여 특징 정보를 추출하고, 상기 특징 정보를 기초로 상기 객체를 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the object information acquisition method may further include a step of image-processing the object in the image of the second camera to extract the feature information, and recognizing the object based on the feature information.
또한, 상기 보정하는 단계는, 상기 인식부의 결과를 기초로 산출한 인식률이 기 설정값 미만이면, 상기 오차값을 이용하여 상기 제1 제어값을 보정할 수 있다.In addition, the correcting step may correct the first control value using the error value when the recognition rate calculated based on the result of the recognition unit is less than a predetermined value.
또한, 상기 객체 정보 획득 방법은, 상기 오차값이 설정 범위를 기 설정된 횟수만큼 초과하거나, 상기 제1 카메라에 이상이 발생하면, 상기 제2 카메라만을 이용하여 상기 객체를 검출 및 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include detecting and recognizing the object using only the second camera when the error value exceeds a preset range by a predetermined number of times or an error occurs in the first camera .
또한, 상기 객체 정보 획득 방법은, 상기 제1 카메라의 영상을 분석하여 상기 객체를 검출하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 제어값을 추정하는 단계는, 상기 제1 카메라의 영상으로부터 상기 객체를 검출하면, 상기 제2 제어값을 추정할 수 있다.The method of acquiring object information may further include the step of analyzing an image of the first camera to detect the object, wherein the step of estimating the second control value comprises: And when it is detected, the second control value can be estimated.
또한, 상기 객체 정보 획득 방법은, 복수의 제1 위치 좌표에 각각 대응하는 복수의 제1 제어값을 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 보정하는 단계는, 상기 오차값을 기초로 상기 복수의 제1 제어값 각각을 보정할 수 있다.The object information acquiring method may further include storing a plurality of first control values each corresponding to a plurality of first position coordinates, and the step of correcting may further include the step of, based on the error value, Each of the 1 control values can be corrected.
본 발명에 따른 객체 정보 획득 장치 및 그 방법에 따르면, 카메라 간의 위치 틀어짐으로 인하여 객체 검출이 어렵거나 객체 인식률이 저하될 때 카메라 간의 매칭 오차를 자동으로 보정함에 따라 객체의 검출 및 인식 효율을 높일 수 있다.According to the apparatus and method for obtaining object information according to the present invention, it is possible to improve object detection and recognition efficiency by automatically correcting the matching error between cameras when object detection is difficult due to positional deviation between cameras or when object recognition rate is lowered have.
또한, 카메라 간 위치 틀어짐으로 인한 객체 인식 오류를 시스템 내부적으로 자동 보정 가능하기 때문에 작업자가 직접 카메라 설비나 위치를 물리적으로 재정비할 필요가 없고 시설의 유지 및 관리를 용이하게 하는 이점을 제공한다.In addition, it is possible to automatically correct the object recognition error due to the positional change between the cameras, thereby providing the advantage that the operator does not need to physically rearrange the camera facility or the position and easily maintain and manage the facility.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 객체 정보 획득 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 객체 정보 획득 장치를 상세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 카메라 간 틀어짐을 보정하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 오차를 연산하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2의 장치를 이용한 객체 정보 획득 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining an object information acquisition system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the object information obtaining apparatus of FIG. 1. FIG.
Fig. 3 is a diagram for explaining a configuration for correcting inter-camera distortion in the embodiment of the present invention. Fig.
4 is a view for explaining a configuration for calculating an error in the embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a method of acquiring object information using the apparatus of FIG.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 객체 정보 획득 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an object information acquisition system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 객체 정보 획득 시스템은 촬영 장치(110)와 객체 정보 획득 장치(200)를 포함하며, 소정 지점에서 객체를 검지하고 검지한 객체를 인식한다. As shown in FIG. 1, an object information acquisition system according to an embodiment of the present invention includes an imaging device 110 and an object
인식 대상이 되는 객체는 차량, 사람, 동물 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. The object to be recognized may correspond to at least one of a vehicle, a person, and an animal.
다만, 본 발명의 실시예는 설명의 편의를 위해 차량을 대상 객체로 하는 불법 주정차 단속 시스템을 대표 예시로 설명한다. 물론 본 발명이 반드시 차량 단속 용도로 한정되지 않는다.However, for convenience of description, the embodiment of the present invention will be described with reference to an illegal parking intermittent control system having a vehicle as a target object. Of course, the present invention is not limited to vehicle intermittent use.
촬영 장치(110)는 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 포함하며, 소정 지점에 설치되어 영상을 촬영하고, 촬영한 영상을 객체 정보 획득 장치(200)로 제공한다. 이때, 촬영 장치(100)는 객체 정보 획득 장치(200)와 유무선 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.The photographing apparatus 110 includes a first camera 110 and a
제1 카메라(110)는 고정형 카메라로서 소정 영역을 촬영하며, 촬영 영상을 객체 정보 획득 장치(200)로 제공한다. 도 1의 경우 두 대의 제1 카메라(110-1,110-2)가 전후방 영역을 각각 촬영하는 예를 나타낸다. 물론, 제1 카메라(110)는 적어도 한 대 운용 가능하며 설치 대수는 변경 가능하다.The first camera 110 photographs a predetermined area as a fixed camera, and provides the photographed image to the object
제2 카메라(120)는 회전 및 줌 촬영을 위한 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 기능을 포함한 회전형 카메라로서, 카메라를 회전/줌 구동시켜 제1 카메라(110)의 영상에서 검출된 객체를 영상 내 기준 영역(ex, 화면 중심 영역)에서 근접 촬영하며, 촬영 영상을 객체 정보 획득 장치(200)로 제공한다.The
객체 정보 획득 장치(200)는 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)의 촬영 영상을 수신하며, 촬영 영상으로부터 객체를 검출하고, 검출한 객체의 특징 정보를 기초로 객체를 인식한다. The object
객체 정보 획득 장치(200)는 제1 카메라(110)의 영상에서 객체가 검출되면, 검출된 객체의 위치 좌표에 대응하는 제어값을 사용하여 제2 카메라(120)의 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 중 적어도 하나를 제어한다. When the object is detected in the image of the first camera 110, the object
객체 정보 획득 장치(200)는 제1 카메라(110)의 영상 내 복수의 좌표 지점에 각각 대응하여, 각 좌표 지점을 근접 촬영하기 위한 제2 카메라(120)의 제어값을 저장하고 있다.The object
이때, 객체 정보 획득 장치(200)는 제1 카메라(110)의 촬영 영상 내 복수의 화소에 대한 좌표 지점에 대응하여, 해당 좌표 지점을 근접 촬영하기 위한 제2 카메라(120)의 제어값을 사전에 구축하여 둔다. 물론, 제어값의 구축 시, 모든 화소를 대상으로 하지 않고 설정 간격으로 선택된 화소들을 대상으로 구축함으로써, 구축 시간을 줄이고 데이터 운용 효율을 높인다.At this time, the object
객체 정보 획득 장치(200)는 제1 카메라(110)의 영상에서 객체가 검출되면, 영상 내 객체가 검출된 위치 좌표에 대응하는 제어값을 기초로 제2 카메라(120)의 회전/줌을 제어한다. 그리고, 제어한 제2 카메라(120)의 영상 내에서 객체를 검지하고, 검지한 객체의 특징 정보를 기초로 객체를 인식한다. 차량의 경우 차량 번호판 영역을 기초로 차량 번호를 인식한다.When the object is detected in the image of the first camera 110, the object
그런데, 바람, 기후, 외부 충격 등의 요인으로 제1 및 제2 카메라(110,120) 중 적어도 하나의 카메라에 물리적 위치 틀어짐이 발생하면, 제2 카메라(120)의 촬영 영상 내에서 객체가 영상 외곽에서 일부만 검출되거나 전혀 검출되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 이로 인하여 객체의 특징 정보를 검출하기 어렵거나 객체의 인식률이 떨어지게 된다. However, when a physical positional shift occurs in at least one of the first and
이러한 경우, 두 카메라(110,120) 간에 구축된 기존 매칭 정보를 보정해야 하는데, 본 발명의 실시예의 경우, 카메라의 위치 틀어짐으로 인한 제어값의 오차를 연산하고, 연산한 오차를 기초로 기존 제어값을 보정하고, 보정된 제어값을 기초로 제2 카메라(120)를 구동시켜 객체를 재촬영함으로써 객체의 검출 및 인식률을 높인다.In this case, existing matching information established between the two
다음은 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 객체 정보 획득 장치에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 객체가 차량인 경우를 예시로 하여 설명한다.Hereinafter, an object information obtaining apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where the object is a vehicle will be described as an example.
도 2는 도 1의 객체 정보 획득 장치를 상세히 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 객체 정보 획득 장치(200)는 저장부(210), 검출부(220), 제어부(230), 보정부(240) 및 인식부(250)를 포함한다. FIG. 2 is a detailed view of the object information obtaining apparatus of FIG. 1. FIG. 2, the object
저장부(210)는 제1 카메라(110)의 영상 내 복수의 제1 위치 좌표에 대응하는 복수의 제1 제어값(팬/틸트/줌)을 상호 매칭하여 저장한다. 제1 제어값은 제2 카메라(120)가 객체를 영상 내 기준 영역에서 근접 촬영하게 하는 값으로, 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 중 적어도 하나의 값을 포함한다.The
검출부(220)는 제1 카메라(110)의 영상을 분석하여 영상 내에서 차량을 검출하고, 영상 내에서 차량이 검출된 위치 좌표를 제어부(230)로 전달한다. 여기서 위치 좌표는 차량 영역에 대한 중심점 좌표 또는 차량 영역 내 소정의 특징점 좌표에 해당할 수 있다.The
제어부(230)는 차량의 위치 좌표에 대응하여 기 저장된 제1 제어값을 저장부(210)에서 추출하고, 추출한 제1 제어값을 기초로 제2 카메라(120)를 제어한다. 이에 따라 제2 카메라(120)는 제1 제어값에 따라 회전 또는 줌 제어되는데, 카메라 간 틀어짐이 크지 않을 경우 제2 카메라(120)는 영상 내 소정 영역에서 차량을 포커싱하여 촬영하게 된다.The
만일 카메라 간 틀어짐이 다소 발생 했을 경우에는 제1 제어값을 기초로 제2 카메라(120)를 제어한다 하더라도 영상 내에서 차량이 제대로 촬영되지 못할 수도 있다.이를 대비하여, 제어부(230)는 제2 카메라(120)의 영상 내 기준 영역(ex, 정해진 화면 중심 영역)에 차량이 위치하도록 제2 카메라(120)를 제어하여 제2 제어값을 추정한다.If there is a slight difference between the cameras, the vehicle may not be properly photographed in the image even if the
예를 들어, 제어부(230)는 제1 카메라(110)의 영상으로부터 차량이 검출되면, 제2 카메라(120)의 회전 또는 줌을 조절하면서 해당 차량이 제2 카메라(120)의 영상 내 기준 영역에서 촬영되게 하는 제2 제어값을 추정한다. 이때, 카메라 간 위치 틀어짐 오차가 없거나 크지 않다면, 차량의 위치 좌표에 대해 추정한 제2 제어값은 기존의 제1 제어값과 동일하거나 유사할 것이다.For example, when the vehicle is detected from the image of the first camera 110, the
이와 같이, 제1 제어값을 통해 제2 카메라(120)를 제어한 다음 다시 제2 제어값을 추정하는 이유는, 기 저장된 제1 제어값으로 제어한 결과, 제2 카메라(120)의 영상 내 기준 영역을 벗어난 곳에서 차량이 촬영되거나 영상 밖을 벗어나 차량이 촬영되지 못하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.The reason why the second control value is estimated after the
이러한 경우, 보정부(240)는 제1 제어값과 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 오차값을 기초로 제1 제어값을 보정한다. 연산한 오차를 제1 제어값에 반영하여 제1 제어값을 수정할 경우, 카메라 간 위치 틀어짐으로 인한 제어 오차를 보정할 수 있으며, 제2 카메라(120)의 영상을 통한 객체 인식률을 높일 수 있다.In this case, the
여기서 물론 보정부(240)는 오차값을 기초로 복수의 제1 제어값을 모두 보정할 수 있다. 카메라 간 위치 틀어짐이 발생할 경우, 복수의 좌표에 매칭된 복수의 제1 제어값이 유효하지 않게 된다. 보정부(240)는 연산한 오차값을 기초로 복수의 위치 좌표에 각각 기 매칭되어 있는 복수의 제1 제어값 각각을 보정하여 각 좌표에 매칭시킨다. 이에 따라 저장부(210)에 각각의 위치 좌표 별로 매칭되어 저장된 각각의 제1 제어값이 모두 갱신될 수 있다.Here, of course, the
인식부(250)는 검지된 제2 카메라(120)의 영상 내에서 차량을 영상 처리하여 특징 정보를 추출하고, 특징 정보를 기초로 차량을 인식한다. 인식부(250)는 영상 처리를 통해 번호판 영역을 특징 정보로 검출하고 번호판 영역 내의 차량 번호를 인식 정보로 획득한다. 이와 같이 차량을 인식하면 불법 주정차 단속이 가능해진다.The
한편, 보정부(240)는 카메라 간 위치 틀어짐으로 인해, 제1 제어값과 제2 제어값 간의 오차값이 설정 범위를 벗어나는 경우, 번호판 영역이 제2 카메라(120)의 영상에서 검출되지 않는 경우 및 차량 번호 인식률이 설정값 미만인 경우 중 적어도 하나가 발생하면, 제1 제어값의 오차를 연산하고, 연산한 오차를 기초로 제1 제어값을 보정한다.On the other hand, when the error value between the first control value and the second control value deviates from the setting range due to positional deviation between the cameras, the
이후, 제어부(230)는 보정한 제1 제어값을 기초로 제2 카메라(120)를 제어하여, 번호판 영역의 검출 및 차량 번호 인식을 가능하게 한다. 이처럼, 보정된 제어값을 통하여 제2 카메라(120)의 재촬영을 수행하게 되면 객체의 정확한 인식이 가능해지고 카메라 간의 위치 틀어짐으로 인한 객체 미검출 또는 객체 인식률 저하 문제를 해결할 수 있다.Thereafter, the
그 밖에도, 제어부(230)는 오차값이 설정 범위를 기 설정된 횟수만큼 초과하거나, 제1 카메라(110)에 이상이 발생하면, 제2 카메라(120)만을 이용하여 객체를 검출 및 인식할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 실시예에서 카메라 간 틀어짐을 보정하는 구성을 설명하는 도면이다. 도 3의 (a)는 제1 카메라(110)의 영상이며, (b)와 (c)는 제1 제어값을 보정하기 전과 후의 제2 카메라(120)의 영상을 나타낸다.Fig. 3 is a diagram for explaining a configuration for correcting inter-camera distortion in the embodiment of the present invention. Fig. 3 (a) is an image of the first camera 110, and (b) and (c) are images of the
도 3의 (a)에 도시된 것과 같이, 제1 카메라(110)의 영상 내에서 차량이 검출된 좌표를 P라고 할 때, 제어부(230)는 좌표 P에 대응하는 제1 제어값을 저장부(210)에서 검색한 후 검색한 제1 제어값을 기초로 제2 카메라(120)의 회전/줌을 제어한다. 만일, 카메라 간 틀어짐이 발생하지 않았다면, 도 3의 (c)와 같이 제2 카메라(120)로부터 화면 중심부에 차량을 포커싱한 영상을 획득할 수 있다.As shown in FIG. 3 (a), when the coordinate of the vehicle detected in the image of the first camera 110 is P, the
그런데, 카메라 간 틀어짐이 발생했을 경우, 기존 제어값을 사용하여 제2 카메라(120)를 구동하면 도 3의 (c)와 같은 영상을 기대하기 어렵다. 예를 들어, 도 3의 (b)와 같이 차량이 화면 외곽에 치우쳐 촬영될 수 있는데, 이 경우 차량 번호판의 검출이 어렵고 차량 번호의 인식이 곤란해진다. 하지만, 제1 제어값을 보정 후 촬영하는 경우 제2 카메라(120)로부터 도 3의 (c)와 같은 영상을 획득할 수 있고 차량 번호를 정확하게 인식할 수 있게 된다.However, if the
도 4는 본 발명의 실시예에서 오차를 연산하는 구성을 설명하는 도면이다. 도 4의 (a)는 제1 카메라(110)의 영상이고, (b)는 (a) 영상 내의 객체를 화면의 기준 영역(ex, 화면 중심)에 근접 촬영한 제2 카메라(120)의 영상을 나타낸다. 도 4는 설명의 편의를 위해 차량 대신 도로 표지판을 객체로 한다.4 is a view for explaining a configuration for calculating an error in the embodiment of the present invention. 4A is an image of the first camera 110 and FIG. 4B is a view of the image of the
도 4의 (a) 에 도시된 바와 같이, 보정부(240)는 제1 카메라(110)의 영상 내에서 객체에 대해 소정의 특징점 좌표(P)(객체의 위치 좌표)를 설정하고, 도 4의 (b)와 같이, 제어부(230)를 통해 제2 카메라(120)의 PTZ를 제어하면서 특징점 좌표(P)에 대응하는 지점을 기준 영역(ex, 화면 중심)에서 촬영하기 위한 제2 카메라(120)의 제2 제어값을 판단한다. 4A, the
그리고, 보정부(240)는 특징점 좌표에 기 매칭된 제1 제어값과, 판단한 제2 제어값 간에 오차값을 연산하고, 연산한 오차값을 기초로 제1 제어값을 보정한다. 이때, 해당 특징점 좌표(P)에 기 매칭된 제1 제어값뿐만 아니라 다른 좌표들에 기 매칭된 제어값들도 함께 보정될 수 있다. 카메라의 틀어짐은 팬, 틸트 각도와 연관되므로, 틀어진 팬 또는 틸트 오차만큼 각 좌표별 매칭된 제어값이 일괄 보정될 수 있다.The
한편, 보정부(240)는 제1 카메라(110)의 영상에서 차량이 검출되지 않는 시점 또는 단속을 시행하지 않는 시점에, 상술한 방법으로 소정의 특징점 좌표를 이용하여 오차 연산하고, 연산한 오차를 기초로 제어값을 미리 보정해 둘 수 있다. On the other hand, the
이때, 소정의 특징점이란 제1 카메라 영상 내에서 설정 가능한 레퍼런스 특징점에 해당할 수 있다. 레퍼런스 특징점은 영상 내에서 임의 선택 가능한 소정의 특징점으로서 영상 내 도로 표지판, 시설물, 가로등, 건물 간판 등의 특징점 좌표를 활용할 수 있으며, 영상 내의 어떠한 지점의 좌표가 사용되어도 무관하다.At this time, the predetermined feature point may correspond to a reference feature point that can be set in the first camera image. The reference feature point is a predetermined feature point that can be arbitrarily selected in the image, and it can utilize the feature point coordinates of the road sign, the facility, the street lamp, the building sign etc. in the image, and any coordinates in the image may be used.
이에 따르면, 단속을 시행하지 않는 시점 또는 객체를 검출하지 않는 시점(점심시간, 야간)에 주기적으로 틀어진 매칭 정보를 보정할 수 있으며, 수시로 보정이 이루어지므로 추후 차량을 단속하는 중에 필요한 검출 시간과 시행 착오를 줄일 수 있다.According to this, it is possible to correct the matching information that is periodically changed at the time when the interception is not performed or at the time when the object is not detected (lunch time, nighttime), and correction is performed from time to time. You can reduce errors.
그 밖에도 보정부(240)는 제1 카메라(110)의 촬영 영상 내의 소정 특징점 좌표뿐만 아니라, 제2 카메라(120)의 촬영 영상 내의 소정 특징점 좌표를 이용하여 카메라 간 틀어짐을 보정할 수도 있다. 구체적으로, 보정부(240)는 제2 카메라(120)의 현재 촬영 영상에서 획득되는 소정 특징점의 좌표와, 과거 촬영 영상에서 기 획득된 특징점의 좌표 간에 연산되는 오차를 기초로 제어값을 보정할 수 있다. In addition, the
예를 들어, 제2 카메라(120)의 촬영 영상에서 기존에'X'라는 안내판의 위치가 절대 좌표로 (100,100) 지점에서 인식되었으나, 소정 시간 경과 후 'X'라는 안내판의 위치가 (120,120) 지점에서 인식되었을 경우, 과거 좌표와 현재 좌표 간의 오차를 연산하고 연산한 오차를 기초로 제어값을 보정하도록 한다. For example, in the captured image of the
여기서 오차는 과거 좌표에 대비한 현재 좌표의 변위 정보(좌표의 이동 거리, 방향 등)를 포함할 수 있다. 동일 객체의 특징점에 대한 과거와 현재 좌표 간 틀어짐은 곧 카메라 간 틀어짐에 해당하는 것으로, 보정부(240)는 연산한 오차에 대응하는 팬 또는 틸트 각도만큼 각 좌표별 매칭된 제어값을 일괄 보정할 수 있다.Here, the error may include displacement information (movement distance, direction, etc. of the coordinates) of the current coordinate relative to the past coordinates. The correction between the past and current coordinates of the minutiae of the same object corresponds to a change between the cameras. The
또한, 본 발명의 실시예는 상술한 바와 같이 틀어짐을 보정한 이후에도 차량 번호판 영역이 검출되지 않거나, 차량 번호판 영역으로부터 차량 번호의 인식률이 설정값보다 작거나, 제1 카메라(110)의 영상이 수신되지 않을 경우, 제2 카메라(120)만을 이용하는 단독 검지 모드로 전환한다. 예를 들어, 차량 번호판을 찾을 수 없는 경우가 설정 횟수 연속 발생하는 경우이거나 최근 #회 인식률이 50% 경우이면 단독 검지 모드를 사용한다.In the embodiment of the present invention, the vehicle license plate area is not detected even after correcting the distortion as described above, or the recognition rate of the vehicle number from the license plate area is smaller than the set value, or the image of the first camera 110 is received The mode is switched to the single detection mode using only the
한편, 제1 제어값과 제2 제어값 간 오차값이 반복적(설정된 횟수만큼)으로 설정된 범위를 초과하거나, 제1 카메라에 이상(객체가 검지되지 않거나, 영상이 수신되지 않는 등의 현상)이 발생하면, 제어부(230)는 제2 카메라(120)만 단독으로 사용하고, 제2 카메라(120)의 PTZ 제어값을 설정 간격으로 직접 변경시키면서 차량을 검지하고 차량 번호를 인식하여 불법 주정차 차량을 단속한다.On the other hand, if the error value between the first control value and the second control value exceeds the range set by repetition (by the set number of times) or the first camera is abnormal (phenomenon such that the object is not detected or the image is not received) The
다음은 도 5를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 객체 정보 획득 장치의 객체 정보 획득 방법을 상세히 설명한다. 도 5는 도 2의 장치를 이용한 객체 정보 획득 방법을 나타낸 도면이다. Hereinafter, a method for acquiring object information of an object information acquiring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 is a diagram illustrating a method of acquiring object information using the apparatus of FIG.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 객체 정보 획득 장치(200)의 검출부(220)는 제1 카메라(110)의 영상을 분석하여 영상 내에서 불법 주정차 차량을 검출한다(S502).5, the detecting
제어부(230)는 차량의 근접 촬영이 가능하도록, 제1 카메라(120)의 영상 내에서 차량이 검출된 위치 좌표에 대응하는 제1 제어값을 저장부(210)에서 검색하여, 제1 제어값을 기초로 제2 카메라(120)를 제어한다(S504). 여기서 차량의 위치 좌표는 차량 영역 내의 소정 좌표 즉, 중심점 좌표 및 소정의 특징점 좌표 등에 해당할 수 있다.The
이후, 인식부(250)는 제2 카메라(120)의 영상 내에서 차량의 번호판 영역을 추출하여 차량 번호를 인식한다(S506). Then, the
여기서, 제어부(230)는 인식부(250)의 인식 결과를 기초로 산출한 차량 번호의 인식률을 설정값과 비교한다(S508). 이때, 차량 번호 인식률은 차량 번호판 영역을 구성한 문자들의 인식률을 의미할 수도 있고, 최근의 #대의 차량에 대해 수행한 최근 #회의 차량 번호 인식률을 의미할 수도 있다.Here, the
인식률이 설정값 이상일 경우, 제어부(230)는 인식한 차량 번호 및 영상을 이용하여 불법 주정차 단속을 한다(S510).If the recognition rate is equal to or greater than the set value, the
만일, 인식률이 설정값 미만일 경우는 외력 등의 영향에 의해 카메라 간 틀어짐이 발생한 것으로 판단하며, 기존에 구축한 매칭 정보를 보정한다.If the recognition rate is less than the set value, it is determined that the camera-to-camera misalignment has occurred due to the influence of the external force or the like, and the matching information constructed in the past is corrected.
이를 위해, 보정부(240)는 제1 카메라(110)의 영상 내 기준 영역에 차량이 위치하도록 제2 카메라(120)의 PTZ를 제어하여 제2 제어값을 추정한다(S512).For this, the
즉, 보정부(240)는 제1 카메라 영상 내 차량의 소정 좌표 지점이 화면 중심에 오도록 제2 카메라(120)의 PTZ를 제어하면서, 좌표에 매칭되는 제2 제어값을 추정한다. That is, the
그리고, 추정한 제2 제어값과 기존에 해당 좌표와 매칭된 제1 제어값을 비교하여 오차값을 연산하고(S514), 오차값을 기초로 제1 제어값을 보정한다(S516). Then, an error value is calculated by comparing the estimated second control value with a first control value that is matched with the existing coordinate (S514), and the first control value is corrected based on the error value (S516).
이후, S504 단계를 다시 시행하여, 제2 카메라(120)의 영상에서 차량의 번호판 검출 또는 차량 번호 인식을 수행한다. 이러한 재보정 과정은 차량 단속 과정에서 수행될 수 있고 단속을 시행하지 않는 시점에 수행될 수도 있다.Thereafter, step S504 is performed again to detect the number plate of the vehicle or recognize the vehicle number from the image of the
상술한 바와 같은 보정에도 불구하고 차량 번호판 검출 또는 번호 인식이 곤란한 경우는 제2 카메라(120)만을 사용하는 단독 검지 모드로 전환하여 제2 카메라(120)를 제어하면서 차량 검지와 번호 인식을 수행한다. 물론, 네트워크 오류, 카메라 고장 등의 요인으로 제1 카메라(110)로부터 영상이 수신되지 않음이 감지되는 경우에도 자동으로 제2 카메라(120)의 단속 검지 모드로 전환될 수 있다.In the case where it is difficult to detect the license plate or the number despite the above-mentioned correction, the vehicle is switched to the single detection mode using only the
이상과 같은 본 발명에 따른 객체 정보 획득 장치의 객체 정보 획득 방법에 따르면, 카메라 간의 물리적인 위치 틀어짐으로 인해 객체의 검출 또는 인식이 어려운 경우 카메라 간의 매칭 오차를 자동으로 보정할 수 있어 객체 검출 및 인식률을 높일 수 있다. According to the object information acquiring method of the object information acquiring apparatus according to the present invention, when the object is difficult to be detected or recognized due to a physical location change between the cameras, the matching error between the cameras can be automatically corrected, .
또한, 카메라 간 위치 틀어짐으로 인한 객체 인식 오류를 시스템 내부적으로 자동 보정하기 때문에 작업자가 직접 카메라 설비나 위치를 물리적으로 재정비할 필요가 없고 시설의 유지 및 관리를 용이하게 하는 이점을 제공한다.In addition, since the object recognition error due to the positional change between the cameras is automatically corrected within the system, it is not necessary for the operator to physically rearrange the camera facilities and positions, and the facility can be easily maintained and managed.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 촬영 장치 110: 제1 카메라
120: 제2 카메라 200: 객체 정보 획득 장치
210: 저장부 220: 검출부
230: 제어부 240: 보정부
250: 인식부100: photographing apparatus 110: first camera
120: second camera 200: object information acquisition device
210: storage unit 220: detection unit
230: control unit 240:
250:
Claims (14)
제1 카메라의 영상 내 복수의 위치 좌표에 각각 대응하여 제2 카메라를 제어하기 위한 복수의 제1 제어값을 저장하는 저장부;
상기 제1 카메라의 영상을 분석하여 소정 객체를 검출하는 검출부;
상기 객체를 인식하도록, 상기 영상 내 객체의 위치 좌표에 대응하는 제1 제어값을 기초로 상기 제2 카메라를 제어하고, 상기 제2 카메라의 영상 내 기준 영역에 상기 객체가 위치하도록 상기 제2 카메라를 제어하여 제2 제어값을 추정하는 제어부; 및
상기 제1 제어값과 상기 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 상기 오차값을 기초로 상기 복수의 제1 제어값 각각을 보정하는 보정부를 포함하며,
상기 제1 및 제2 제어값 각각은,
팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 중 적어도 하나의 값을 포함하는 객체 정보 획득 장치. An object information acquiring apparatus using at least one camera installed at a predetermined point,
A storage unit for storing a plurality of first control values for controlling a second camera corresponding to a plurality of position coordinates in an image of the first camera;
A detector for detecting an object by analyzing an image of the first camera;
Controls the second camera based on a first control value corresponding to a position coordinate of the object in the image so as to recognize the object, and controls the second camera To estimate a second control value; And
And a correction unit that calculates an error value between the first control value and the second control value and corrects each of the plurality of first control values based on the error value,
Wherein each of the first and second control values comprises:
Wherein the object information includes at least one of a pan, a tilt, and a zoom.
상기 제2 카메라의 영상에서 상기 객체를 영상 처리하여 특징 정보를 추출하고, 상기 특징 정보를 기초로 상기 객체를 인식하는 인식부를 더 포함하는 객체 정보 획득 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a recognition unit for extracting the feature information by image processing the object from the image of the second camera, and recognizing the object based on the feature information.
상기 보정부는,
상기 인식부의 결과를 기초로 산출한 인식률이 기 설정값 미만이면, 상기 오차값을 이용하여 상기 제1 제어값을 보정하는 객체 정보 획득 장치. The method of claim 2,
Wherein,
And corrects the first control value using the error value if the recognition rate calculated based on a result of the recognition unit is less than a preset value.
상기 제어부는,
상기 오차값이 설정 범위를 기 설정된 횟수만큼 초과하거나, 상기 제1 카메라에 이상이 발생하면, 상기 제2 카메라만을 이용하여 상기 객체를 검출 및 인식하는 객체 정보 획득 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the object detection and recognition unit detects and recognizes the object using only the second camera when the error value exceeds the setting range by a preset number or an error occurs in the first camera.
제1 카메라의 영상 내 복수의 위치 좌표에 각각 대응하여 제2 카메라를 제어하기 위한 복수의 제1 제어값을 저장하는 단계;
상기 제1 카메라의 영상을 분석하여 소정 객체를 검출하는 단계;
상기 객체를 인식하도록, 상기 영상 내 객체의 위치 좌표에 대응하는 제1 제어값을 기초로 상기 제2 카메라를 제어하고, 상기 제2 카메라의 영상 내 기준 영역에 상기 객체가 위치하도록 상기 제2 카메라를 제어하여 제2 제어값을 추정하는 단계; 및
상기 제1 제어값과 상기 제2 제어값 간의 오차값을 연산하고, 상기 오차값을 기초로 상기 복수의 제1 제어값 각각을 보정하는 단계를 포함하며,
상기 제1 및 제2 제어값 각각은,
팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 중 적어도 하나의 값을 포함하는 객체 정보 획득 방법.A method for acquiring object information using an object information acquiring apparatus using at least one camera installed at a predetermined point,
Storing a plurality of first control values for controlling a second camera corresponding to a plurality of position coordinates in an image of the first camera;
Analyzing an image of the first camera to detect a predetermined object;
Controls the second camera based on a first control value corresponding to a position coordinate of the object in the image so as to recognize the object, and controls the second camera To estimate a second control value; And
Calculating an error value between the first control value and the second control value and correcting each of the plurality of first control values based on the error value,
Wherein each of the first and second control values comprises:
Wherein the object information includes at least one of a pan, a tilt, and a zoom.
상기 제2 카메라의 영상에서 상기 객체를 영상 처리하여 특징 정보를 추출하고, 상기 특징 정보를 기초로 상기 객체를 인식하는 단계를 더 포함하는 객체 정보 획득 방법.The method of claim 8,
Extracting feature information by image processing the object from the image of the second camera, and recognizing the object based on the feature information.
상기 보정하는 단계는,
상기 인식한 결과를 기초로 산출한 인식률이 기 설정값 미만이면, 상기 오차값을 이용하여 상기 제1 제어값을 보정하는 객체 정보 획득 방법. The method of claim 9,
Wherein the correcting comprises:
And correcting the first control value using the error value if the recognition rate calculated based on the recognition result is less than a predetermined value.
상기 오차값이 설정 범위를 기 설정된 횟수만큼 초과하거나, 상기 제1 카메라에 이상이 발생하면, 상기 제2 카메라만을 이용하여 상기 객체를 검출 및 인식하는 단계를 더 포함하는 객체 정보 획득 방법.The method of claim 8,
Further comprising detecting and recognizing the object using only the second camera when the error value exceeds the set range by a preset number or an error occurs in the first camera.
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