KR101959062B1 - 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법 - Google Patents

활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 관한 것으로서, 활주로 상에 존재하는 이물질을 감시하는 카메라 장치의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인하여 작동 오차가 발생하는 경우에, 고정 피사체를 기준으로 오차를 보정하여 줌으로써, 해당 이물질 등의 위치를 정확하게 파악하도록 할 수 있는 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 관한 것이다.
본 발명의 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법은, 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서의 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계; 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에 대하여 카메라에 의해 소정 시간 간격으로 연속적으로 이미지를 촬상하는 제2 단계; 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계; 이미지들에서의 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계; 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 기준 이미지와 오프셋 이미지에 나타난 고정 피사체들을 서로 일치시키도록 오프셋 이미지의 위치 및 자세에 대한 보정값을 자동으로 생성하는 제5 단계; 및 보정값을 적용한 보정 이미지를 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법{Compensating method of operating error for runway observation camera}
본 발명은 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 관한 것으로서, 활주로 상에 존재하는 이물질을 감시하는 카메라 장치의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인하여 작동 오차가 발생하는 경우에, 고정 피사체를 기준으로 오차를 보정하여 줌으로써, 해당 이물질 등의 위치를 정확하게 파악하도록 할 수 있는 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 활주로는, 활주로를 사용하는 항공기 또는 다른 운송 수단들에 의한 마모의 결과로서 만들어진 구덩이와 같은 손상을 지속적으로 겪게 되며, 때때로 잔해 또는 외부 물체가 활주로 상에 존재할 수도 있는데, 이는 제트 폭발, 항공기 이륙/착륙, 자연적인 원인 등에 의할 수도 있다. 항공기의 이동에 관련된 실제의 활주로상에서, FOD(Foreign Object Damage, 외부 물질에 의한 손상)의 존재는 항공기 회사에 상당한 손실을 야기하는 항공기 충돌 및 그에 따른 인명사고를 야기할 수도 있다.
따라서, 활주로 감시는 공항 동작에서 매우 중요하며, 활주로 감시를 수행하기 위해 서로 다른 방법들이 사용된다. 통상적으로, 감시원이 주기적으로 항공기 활주로 근처를 이동하면서 육안과 수동적인 방법으로 감시를 수행하는데, 이러한 방법은 느리고, 노동력이 많이 들고, 나아가, 육안 감시는 활주로 근처의 상태에 영향을 받기 때문에 신뢰할 수 없다.
일부 공항에서 사용되는, 레이더를 사용하는 자동화된 시스템에서는, 마이크로웨이브 신호는 일반적으로 활주로를 넘어서 전송되고 어느 다른 외부 물체로부터 반영된 신호가 검출되고 분석되는데, 마이크로웨이브 신호들은 펄스화되거나 구조화되기 때문에 신호가 수신기에 도달하는데 걸린 시간은 외부 물체까지의 거리를 계산하는데 사용되며, 더 작은 파장과 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 레이더 센서를 사용하는 것에 의해, 더 높은 해상도를 달성할 수 있다. 하지만, 레이더를 사용하는 활주로 감시 시스템은 한계를 갖는다. 레이더는 금속 물체를 탐지하는 훌륭한 수단이지만, 고무와 같은 비-금속 물체를 탐지하는 데에는 덜 민감하므로, 열악한 레이더 신호를 갖는 물질(예, 고무)로 만들어진 물체는 레이더 시스템에서 중요한 문제를 야기할 수 있다. 나아가, 다른 물체 또는 인프라구조에 의해 야기된 장애에 의해 레이더 블라인드 스팟 또는 섀도우와 같은 한계가 포함된다. 또한, 레이더는 그다지 해롭지 않을 수도 있는 매우 작은 금속 물체에 대한 신호를 강한 신호로 나타냄으로써 잘못된 경보를 일으킬 수 있다.
일부 공항들은, 활주로 상에 물체, 갈라진 틈 등을 탐지하는데, 적외선 또는 열-영상 시스템을 사용한다. 그러나 적외선 또는 열-영상 시스템은 오직 (물체로부터 발산되는) 적외선 복사를 검출할 수 있는데, 이러한 적외선 복사는 주변의 열 평형을 벗어난 것으로, 즉 충분한 열 콘트라스트(thermal contrast)를 갖는 물체(예를 들어, 차가운 활주로 상에 있는 따뜻한 금속 파편의 조각)만을 탐지할 수 있으며, 미약한 열 콘트라스트를 갖는 작은 물체들은 적외선/열 영상 시스템에 중대한 문제점을 야기할 수 있다. 나아가, 그러한 시스템은 불리한 날씨(예를 들어, 추운 날씨) 조건에서는 예측이 불가능하다.
최근에, 활주로 근처에 위치한 하나 이상의 비디오 카메라를 사용하는 감시가 제안되었다. 카메라로부터 획득된 비디오 신호들은 공항 관제실의 콘솔에 있는 작업자에 의해 시각적으로 모니터링 되고, 감시 카메라로부터 수신된 활주로의 비디오 영상들을 처리하는 것에 의해 임의의 FOD를 탐지하기 위한, 이미지 처리에 따른 방법이 또한 제안되고 있다.
감시 시스템에 사용되는 비디오 카메라는 추가적인 보조 조명(예를 들어, 야간 감시를 위한 레이저 조명 또는 적외선 조명)이 필요하며, 나아가 이러한 시스템을 사용하는 공항에 상당한 인프라 구조를 요구하는데, 이는 비용을 증가시킨다. 그리고 광학 조명(예를 들어, 레이저 조명 또는 적외선 조명)의 존재는 공항에서 사용되는 다른 시스템을 방해할 수 있고, 공항에서 항공기의 내비게이션에 안전상의 문제를 일으킬 수 있고, 조종사 등에 해를 입힐 수 있다.
종래기술인 등록특허공보 제10-1083283호 "공항 내 이물질 및 포장균열 점검 시스템 및 방법"에는 실시간으로 이물질 및 포장균열을 점검하는 차량의 단말기로 격자지도와 포장셀 지도에 점검 여부를 색상을 달리하여 표시함으로써, 점검 여부를 확인하는데 용이하고, 이물질 및 포장 균열이 발견되면 작업지점으로 긴급복구 담당자의 단말기로 긴급작업사항을 전송하고 정확한 위치를 알려줌으로써 실시간 빠른 보수가 가능한 공항 내 이물질 및 포장균열 점검 시스템 및 방법에 관하여 개시하고 있다,
한편, 이동 카메라 장치를 이용하는 방법과 달리, 고정 카메라 장치를 다양한 위치에 대량으로 설치하기 곤란한 활주로 등에는 고배율의 줌 카메라를 사용하게 되는데, 이렇게 고배율의 줌 카메라를 이용하여 패닝(panning) 및/또는 틸팅(tilting) 하면서 활주로를 감시하고 있는 경우에, 상대적으로 넓은 지역을 감시하는 카메라 장치의 기구적인 변경 및 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인한 카메라 장치와 관련된 미세한 오프셋이 발생하는 경우에는 현재 카메라가 표시하는 화면만 가지고는 화면에 나타난 이물질 등의 위치를 정확히 파악하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은, 상대적으로 넓은 지역을 감시하기 위하여 패닝, 틸팅 기능을 하는 카메라 장치의 기구적인 변경 및 장기간 사용에 따른 이격 등을 포함하는 카메라 장치의 작동 오차로 인하여, 인식된 화면의 이물질 등 특정 물체의 위치에 오차가 발생하는 것을 고정 피사체를 기준으로 보정하여 줌으로써, 현재의 표시 화면에 나타난 특정 물체의 위치를 정확히 파악할 수 있도록 하기 위한 목적이 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 활주로 감시 카메라의 표시 위치 보정 방법은, 활주로의 소정 위치에 고정 배치되어 이물질을 포함하는 감시 대상을 촬상하는 카메라; 및 감시 대상을 탐지하는 과정에서 상기 카메라를 줌-인/아웃, 로테이팅, 틸팅을 포함하여 동작 제어하는 제어부; 를 포함하되, 상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서의 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계; 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에 대하여 상기 카메라에 의해 소정 시간 간격으로 연속적으로 이미지를 촬상하는 제2 단계; 상기 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계; 이미지들에서의 상기 고정 피사체의 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계; 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체들을 서로 일치시키도록 상기 오프셋 이미지의 위치 및 자세에 대한 보정값을 자동으로 생성하는 제5 단계; 및 상기 보정값을 적용한 보정 이미지를 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 단계에서 상기 고정 피사체의 위치 변화값은 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지 상에서, 이미지의 일측을 포함하는 기준점으로부터 상기 고정 피사체까지의 거리 및 각도의 변화값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 단계에서 상기 고정 피사체의 위치 변화값은 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지 상에서, 복수 개의 상기 고정 피사체 사이의 각도 및 길이의 변화값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 피사체의 위치 변화값에는 카메라의 패닝 오차, 틸팅 오차, 패닝 회전폭 오차 및 틸팅 회전폭 오차가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 단계의 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지는 상기 카메라가 동일한 동작 각도에서 촬상한 것이되, 최소의 틸팅각 및 패닝각에서 촬상한 이미지들이거나, 최대 틸팅각 또는 최대 패닝각 중 어느 하나 이상을 포함하는 상태에서 촬상한 이미지들인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법에 있어서, 상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서의 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계; 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에 대하여 상기 카메라에 의해 소정 시간 간격으로 연속적으로 이미지를 촬상하는 제2 단계; 상기 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계; 이미지들에서의 상기 고정 피사체의 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계; 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체를 서로 일치시키도록 상기 카메라의 패닝 및 틸팅 값을 보정하는 제5 단계; 및 동작이 보정된 상기 카메라로 촬상하여 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 단계에서 상기 고정 피사체의 위치 변화값은, 이미지들에 나타난 상기 고정 피사체에 대한 상기 카메라로부터의 거리, 고도각 및 방위각의 변화값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 상대적으로 넓은 지역을 감시하기 위하여 패닝, 틸팅 기능을 하는 카메라 장치의 기구적인 변경 및 장기간 사용에 따른 이격 등을 포함하는 카메라 장치의 작동 오차로 인하여 인식된 화면의 이물질 등 특정 물체의 위치에 오차가 발생하는 것을 고정 피사체를 기준으로 보정하여 줌으로써, 현재의 표시 화면에 나타난 특정 물체의 위치를 정확히 파악할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법을 나타내는 다른 순서도이다.
도 3 은 카메라의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인한 오프셋을 나타낸 제1 그림이다.
도 4는 카메라의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인한 오프셋을 나타낸 제2 그림이다.
도 5는 카메라의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 카메라 패닝/틸팅 회전 범위 오차를 나타낸 그림이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법은, 활주로의 소정 위치에 고정 배치되어 이물질을 포함하는 감시 대상을 촬상하는 카메라; 및 감시 대상을 탐지하는 과정에서 상기 카메라를 줌-인/아웃, 패닝, 틸팅을 포함하여 동작 제어하는 제어부; 를 포함하되, 상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서의 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계; 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에 대하여 상기 카메라에 의해 소정 시간 간격으로 연속적으로 이미지를 촬상하는 제2 단계; 상기 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계; 이미지들에서의 상기 고정 피사체의 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계; 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체들을 서로 일치시키도록 상기 오프셋 이미지의 위치 및 자세에 대한 보정값을 자동으로 생성하는 제5 단계; 및 상기 보정값을 적용한 보정 이미지를 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법은, 상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서의 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계; 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에 대하여 상기 카메라에 의해 소정 시간 간격으로 연속적으로 이미지를 촬상하는 제2 단계; 상기 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계; 이미지들에서의 상기 고정 피사체의 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계; 상기 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체를 서로 일치시키도록 상기 카메라의 패닝 및 틸팅 값을 보정하는 제5 단계; 및 동작이 보정된 상기 카메라로 촬상하여 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
카메라는 고정용 카메라 장치를 다양한 위치에 대량으로 설치하기 곤란한 활주로 등에 적용하기 위하여, 틸팅(tilting), 패닝(panning), 줌-인/아웃이 가능한 고배율의 줌 카메라로 구성되어 활주로 상의 특정 위치에 고정 설치되며, 활주로를 감시하면서 사용자의 조작에 의해 작동되면서 이물질 등을 탐지 및 촬상하여 제어부로 전달한다.
제어부는 감시 대상을 탐지하는 과정에서 카메라를 줌-인/아웃, 패닝, 틸팅을 포함하여 동작하도록 하며, 카메라의 설치 정보를 기준으로 제어부에 의해 카메라가 동작된 이력(history)을 저장할 수 있다.
도 1 내지 2는 본 발명에 따른 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법들을 나타내는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법은, 먼저 고정 설치된 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서 측정 영역을 촬상하여 기준 이미지를 생성하고 저장한다(S110).
다음으로, 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 동작 각도에서 소정 시간 간격으로 연속적으로 측정 영역을 촬상하도록 한다(S120).
기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체(지도상 좌표가 고정되어 있음.)의 위치 변화값을 산출하도록 하는데(S130), 위치 변화값은 기준 이미지와 오프셋 이미지 상에서, 이미지의 일측을 포함하는 기준점으로부터 고정 피사체까지의 거리 및 각도의 변화값을 포함하거나, 복수 개의 상기 고정 피사체 사이의 각도 및 길이의 변화값을 포함한다.
따라서, 고정 피사체의 위치 변화값에는 카메라의 패닝 오차, 틸팅 오차 뿐만 아니라 패닝 회전폭 오차 및 틸팅 회전폭 오차 등이 반영된다.
한편, 이미지들은 카메라가 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도에서 촬상한 것이되, 최소의 틸팅각 및 패닝각에서 촬상한 이미지들을 비교하거나, 최대 틸팅각 또는 최대 패닝각 중 어느 하나 이상을 포함하는 상태에서 촬상한 이미지들을 비교하도록 한다.
다음으로, 이미지들에서의 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하게 되는데(S140), 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 기준 이미지와 오프셋 이미지에 나타난 고정 피사체들을 서로 일치시키도록 오프셋 이미지의 위치 및 자세에 대한 보정값을 자동으로 생성하게 되고(S150), 보정값을 적용하여 위치 또는 자세가 보정된 보정 이미지를 생성하게 된다(S160). 이후에 카메라에 의해 촬상되는 이미지들은 보정값이 적용된 보정 이미지로 디스플레이에 출력되도록 한다(S170).
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 활주로 감시 카메라의 영상 내 물체 위치 보정 방법은, 고정 설치된 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서 측정 영역을 촬상하여 기준 이미지를 생성하고 저장하고(S210), 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 동작 각도에서 소정 시간 간격으로 연속적으로 측정 영역을 촬상하도록 한다(S220).
다음으로, 기준 이미지와 연속 촬상되는 이미지에 나타난 하나 이상의 고정 피사체(지도상 좌표가 고정되어 있음.)의 위치 변화값을 산출하도록 하는데(S230), 이때, 고정 피사체의 위치 변화값은, 이미지에 나타난 고정 피사체에 대한 카메라로부터의 거리, 고도각 및 방위각의 변화값을 포함하도록 한다.
따라서, 고정 피사체의 위치 변화값에는 카메라의 패닝 오차, 틸팅 오차 뿐만 아니라 패닝 회전폭 오차 및 틸팅 회전폭 오차 등이 반영된다.
다음으로, 이미지들에서의 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하게 되는데(S240), 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 기준 이미지와 오프셋 이미지에 나타난 고정 피사체를 서로 일치시키기 위한 카메라의 패닝 값, 틸팅 값 및/또는 패닝 회전 범위, 틸팅 회전 범위를 포함하는 보정값을 생성하게 되며(S250), 이후에는 보정값을 적용하여 동작이 보정된 카메라로 촬상하여(S260), 디스플레이에 출력함으로써(S270), 오프셋을 보정하여 사용자에게 정확한 위치 정보를 제공할 수 있게 된다.
이때, 카메라 장치의 설치 상태에서 촬상된 기준 이미지에 나타나 있던 소정의 고정 피사체가 카메라 작동 오차가 발생한 이후에 촬상된 오프셋 이미지에 나타나지 않는 경우 또는 카메라의 패닝, 틸팅 동작 각도에 따른 측정 대상 영역 내에 나타나지 않는 경우는 카메라 장치의 작동 오차가 상당히 큰 상태이므로, 이때에는 카메라 설치 당시에 설정한 측정 대상 영역에 포함되는 고정 피사체가 정확히 측정될 수 있도록 카메라 장치의 패닝 회전 범위 및 틸팅 회전 범위를 적절히 보정하도록 한다.
한편, 상기 설명한 두 가지 방법 즉, 오프셋 이미지의 위치 및/또는 자세를 보정하는 방법 및 카메라 장치의 패닝/틸팅 값 및 패닝/틸팅 회전 범위 등을 보정하는 방법은 독자적으로 적용할 수 있지만, 함께 병행하여 적용할 수도 있다.
도 3 내지 4는 카메라의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 인한 오프셋을 소정의 고정 피사체에 대하여 나타낸 그림들이다.
도 3에 나타낸 것처럼 카메라의 동일 동작 각도에서 촬상된 기준 이미지(A)와 오프셋 이미지(A')에 나타난 두 개의 고정 피사체인 유도등에 대하여, 각 이미지에 대하여 어느 하나의 기준점(이미지의 일 측단 또는 모서리 등)으로부터 비교해 보면, 기준 이미지(A)에서의 고정 피사체 1, 2와 오프셋 이미지(A')에서의 고정 피사체 1', 2'가 이미지에서 차지하는 위치가 서로 다른 것을 알 수 있다.
즉, 기준 이미지(A)와 오프셋 이미지(A') 사이에 카메라의 패닝 오차(△P) 및 틸팅 오차(△T)가 발생한 것을 알 수 있으며, 따라서 1'를 1로, 2'를 2로 이미지 상에서 일치시키기 위하여 패닝 오차(△P) 및 틸팅 오차(△T)를 줄이는 방향으로 오프셋 이미지(A')의 위치 또는 자세를 소정 값만큼 이동 및/또는 회전 (또는 확대/축소) 등으로 보정하도록 하고, 이렇게 결정된 이동값 및/또는 회전값 등은 이후에 촬상되는 이미지들에 보정값으로 적용함으로써 보정된 이미지를 디스플레이에 출력하도록 한다.
또한, 도 4에 나타낸 것처럼 카메라의 동일 동작 각도에서 촬상된 기준 이미지(A)와 오프셋 이미지(A')에 나타난 두 개의 고정 피사체에 대하여, 기준 이미지(A)에서의 고정 피사체 1, 2 사이의 패닝 회전폭(PW)과 오프셋 이미지(A')에서의 고정 피사체 1', 2' 사이의 패닝 회전폭(PW')을 비교하면 패닝 회전폭에 대하여 오차가 발생하였으며, 고정 피사체 2에 대한 틸팅 회전폭(TW) 또는 고정 피사체 2' 에 대한 틸팅 회전폭(TW')을 비교하면 틸팅 회전폭에 오차가 발생한 것을 알 수 있다.
따라서 1'를 1로, 2'를 2로 이미지 상에서 일치시키기 위하여 패닝 회전폭 오차 및 틸팅 회전폭 오차를 줄이는 방향으로 오프셋 이미지(A')의 위치 또는 자세를 소정 값만큼 이동 및/또는 회전 (또는 확대/축소) 등으로 보정하도록 하고, 마찬가지로 이렇게 결정된 이동값 및/또는 회전값 등은 이후에 촬상되는 이미지들에 보정값으로 적용함으로써 보정된 이미지를 디스플레이에 출력하도록 한다.
한편, 다른 방법으로, 기준 이미지(A)와 오프셋 이미지(A')에 나타난 고정 피사체를 서로 일치시키도록 카메라의 패닝 및 틸팅 값을 보정하는 경우에는 기준 이미지(A)에서의 고정 피사체 1, 2에 대한 카메라로부터의 거리, 고도각 및 방위각과 오프셋 이미지(A')에서의 고정 피사체 1', 2'에 대한 카메라로부터의 거리, 고도각 및 방위각의 변화값을 산출하고, 산출된 변화값을 상쇄하는 방향으로 카메라의 틸팅/패닝 값 또는 틸팅/패닝 회전 범위를 보정하도록 할 수 있다.
도 5는 카메라의 기구적인 변경 또는 장기간 사용에 따른 이격 등으로 카메라 패닝/틸팅 회전 범위의 오차를 나타낸 그림이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 패닝/틸팅 회전 범위와 관련하여 카메라 설치 당시에 설정되는 측정 영역(B)에 포함되어 있던 고정 피사체 2가 카메라의 작동 오차가 커서 작동 오차가 발생한 이후의 카메라 장치의 측정 영역(B') 내에 포함되지 않는 경우에는, 소정의 카메라 설치 당시에 설정한 측정 영역에 포함되어 있던 고정 피사체 2가 정확히 측정될 수 있도록 카메라 장치의 패닝 및 틸팅 회전 범위를 적절히 보정하도록 한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 있어서,
    활주로의 소정 위치에 고정 배치되어 이물질을 포함하는 감시 대상을 촬상하는 카메라; 및 감시 대상을 탐지하는 과정에서 상기 카메라를 줌-인/아웃, 패닝, 틸팅을 포함하여 동작 제어하는 제어부; 를 포함하되,
    상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서 좌표가 고정된 하나 이상의 고정 피사체가 포함되는 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계;
    소정 시간 간격으로 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도로 상기 카메라에 의해 촬상하는 제2 단계;
    상기 기준 이미지와 촬상된 이미지에 나타난 상기 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계;
    상기 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계;
    상기 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체들의 위치, 크기, 자세 등을 서로 일치시키기 위해서 상기 오프셋 이미지를 상기 고정 피사체의 변화값을 상쇄하는 방향으로 회전, 이동, 확대, 축소하기 위한 보정값을 생성하는 제5 단계; 및
    이후에 상기 카메라에 의해 촬상되는 이미지들에는 상기 보정값을 적용하여, 보정 이미지를 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하며,
    상기 제3 단계에서 상기 고정 피사체의 위치 변화값은, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지 상에서 이미지의 일측을 포함하는 기준점으로부터 상기 고정 피사체 까지의 거리 및 각도의 변화값을 포함하거나, 복수 개의 상기 고정 피사체 사이의 거리 및 각도의 변화값을 포함하고,
    상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지는 상기 카메라가 동일한 동작 각도에서 촬상한 것이되, 최소의 틸팅각 및 패닝각에서 촬상한 이미지들이거나, 최대 틸팅각 또는 최대 패닝각 중 어느 하나 이상을 포함하는 상태에서 촬상한 이미지들인 것을 특징으로 하는, 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법에 있어서,
    활주로의 소정 위치에 고정 배치되어 이물질을 포함하는 감시 대상을 촬상하는 카메라; 및 감시 대상을 탐지하는 과정에서 상기 카메라를 줌-인/아웃, 패닝, 틸팅을 포함하여 동작 제어하는 제어부; 를 포함하되,
    상기 카메라에 의해 소정의 패닝, 틸팅 동작 각도에서 좌표가 고정된 하나 이상의 고정 피사체가 포함되는 기준 이미지를 획득하여 저장하는 제1 단계;
    소정 시간 간격으로 상기 기준 이미지를 획득한 때와 동일한 패닝, 틸팅 동작 각도로 상기 카메라에 의해 촬상하는 제2 단계;
    상기 기준 이미지와 촬상된 이미지에 나타난 상기 고정 피사체의 위치 변화값을 산출하는 제3 단계;
    상기 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하는지 판단하는 제4 단계;
    상기 고정 피사체의 위치 변화값이 소정 범위를 초과하면 이때의 이미지를 오프셋 이미지로 저장하고, 상기 기준 이미지와 상기 오프셋 이미지에 나타난 상기 고정 피사체의 위치, 크기, 자세 등을 서로 일치시키기 위해 상기 카메라의 패닝 및 틸팅 회전 작동범위를 수정하는 제5 단계; 및
    이후부터는 작동범위가 수정된 상기 카메라로 촬상된 이미지를 디스플레이에 출력하는 제6 단계; 를 포함하며,
    상기 제3 단계에서 상기 고정 피사체의 위치 변화값은, 이미지들에 나타난 상기 고정 피사체에 대한 상기 카메라로부터의 거리, 고도각 및 방위각의 변화값을 포함하고,
    상기 제1 단계의 상기 기준 이미지 및 상기 제2 단계의 이미지들은 상기 카메라가 동일한 동작 각도에서 촬상한 것이되, 최소의 틸팅각 및 패닝각에서 촬상한 이미지들이거나, 최대 틸팅각 또는 최대 패닝각 중 어느 하나 이상을 포함하는 상태에서 촬상한 이미지들인 것을 특징으로 하는, 활주로 감시 카메라의 작동 오차 보정 방법.


  6. 삭제
  7. 삭제
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