KR102074892B1 - PTZ detailed control server and method using viewing angle of CCTV camera - Google Patents

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KR102074892B1
KR102074892B1 KR1020190044414A KR20190044414A KR102074892B1 KR 102074892 B1 KR102074892 B1 KR 102074892B1 KR 1020190044414 A KR1020190044414 A KR 1020190044414A KR 20190044414 A KR20190044414 A KR 20190044414A KR 102074892 B1 KR102074892 B1 KR 102074892B1
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김태영
조선민
강훈
문경동
유동현
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주식회사 디케이앤트
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    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Abstract

Disclosed are a server for precisely controlling pan-tilt-zoom (PTZ) using a view angle of a CCTV camera which is capable of precisely controlling PTZ of an existing CCTV camera regardless of a model and a method thereof. According to one embodiment of the present invention, a precise PTZ control method using a view angle of a CCTV camera comprises the steps of: defining a virtual optical sensor based on a charge-coupled device (CCD); calculating a distance between the defined virtual optical sensor and a lens; calculating a horizontal view angle of the lens in a current zoom state; calculating a virtual distance between the lens and a monitor screen in accordance with the size of the monitor screen; converting coordinate values inputted from the monitor screen into a coordinate value of a CCD screen; calculating a difference value between the converted coordinate value of the CCD screen and the central part of the monitor screen; determining a final pan value based on a calculation result; and determining a final tilt value based on the calculation result.

Description

CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버 및 방법{PTZ detailed control server and method using viewing angle of CCTV camera}PTZ precise control server and method using viewing angle of CCTV camera

본 발명은 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 최소한의 정보로 PTZ를 제어하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a PTZ precision control server and method using a viewing angle of a CCTV camera, and more particularly, to a PTZ precision control server and method using a viewing angle of a CCTV camera for controlling PTZ with a minimum of information.

CCTV(Closed-Circuit Television) 감시 시스템은 범죄 수사 분야나 보안 분야, 교통사고 처리 분야, 및 자동물체추적 시스템 분야 등에서 영상 정보를 통해 감시 구역의 이상 유무를 판단하는 영상정보기술로, 초기에는 공공장소나 위험 장소에 설치되어 범죄를 예방하는 목적으로 사용되어 왔으나, 최근에는 보안 관리가 필요한 회사나 가정 등 다양한 장소에 설치되어 사용되고 있다.CCTV (Closed-Circuit Television) surveillance system is a video information technology that judges the abnormality of surveillance zone through video information in criminal investigation field, security field, traffic accident processing field, and automatic object tracking system field. It has been installed in dangerous places and used for the purpose of preventing crime, but recently it has been installed and used in various places such as companies or homes that need security management.

CCTV가 보급된 초기에는 고정된 위치에서만 촬영이 가능한 고정형 카메라가 주로 사용되었으나, 현재에는 PTZ(Pan-Tilt-Zoom)를 이용한 이동형 카메라가 주로 사용되고 있다.In the early days of CCTV, fixed cameras that can only be photographed at fixed locations were used, but now mobile cameras using PTZ (Pan-Tilt-Zoom) are mainly used.

PTZ 카메라는 카메라를 설치한 후 사용자가 카메라 렌즈 방향을 자유자재로 조정할 수 있는 카메라로서, Pan(좌우이동), Tilt(상하이동), Zoom(이미지 확대 및 축소)의 기능이 가능하다. 즉, PTZ 카메라는 고정형 카메라와 같이 고정된 방향을 감시하는 것이 아니라, 지정된 방향이 아닌 여러 곳을 감시할 수 있다.PTZ camera is a camera that the user can freely adjust the camera lens direction after installing the camera, and it can function as Pan (left and right), Tilt (up and down), Zoom (image zoom in and out). In other words, the PTZ camera may not monitor a fixed direction like a fixed camera, but may monitor several places other than a designated direction.

이러한 PTZ 카메라에서는 기본적으로 액티브 엑스와 같은 카메라 제어 프로그램을 통해서 정밀 제어를 하게 된다. 하지만, 카메라의 종류에 따라 제어 방법이 상이하고, 제조사의 특성으로 인해 실질적으로 정밀 제어가 되지 않는 어려움이 있다.In these PTZ cameras, precise control is performed through a camera control program such as ActiveX. However, the control method is different depending on the type of camera, there is a difficulty in that the precise control is not practical due to the characteristics of the manufacturer.

PTZ 카메라를 CCTV에 적용하였을 때, 예를 들면 범죄 현장 촬영 영상에서 유효한 정보를 파악하기 위해서는 매우 정밀한 제어가 필요하다. 하지만, 대부분의 PTZ 카메라 제조사에서는 보안상의 이유로 카메라 제어를 위한 핵심적인 요소들은 공개하지 않으므로, 카메라 제조사에서 제공하는 정보만으로는 정밀 제어가 불가능한 문제점이 있다.When a PTZ camera is applied to a CCTV, very precise control is required, for example, to grasp valid information from a crime scene photographed image. However, since most PTZ camera manufacturers do not disclose key elements for camera control for security reasons, there is a problem that precise control is not possible using only information provided by the camera manufacturer.

국내등록특허 제10-1704427호(2017. 2. 2. 등록)Registered Korean Patent No. 10-1704427 (registered Feb. 2, 2017)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 한정된 정보만을 이용하여 기종에 관계없이 기성의 CCTV 카메라의 PTZ를 정밀하게 제어할 수 있는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버 및 방법을 제시하는 데 있다.Technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems, PTZ precision control server and method using the viewing angle of the CCTV camera that can precisely control the PTZ of the ready-made CCTV camera regardless of the model using only limited information To present.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법은, CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하는 단계, 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하는 단계, 현재 줌 상태에서 렌즈의 횡시야각을 산출하는 단계, 모니터 화면의 크기에 따른 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하는 단계, 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 CCD 화면의 좌표값으로 변환하는 단계, 변환된 CCD 화면의 좌표값과 모니터 화면의 중심부와의 차이값을 산출하는 단계, 산출 결과를 이용하여, 최종 팬(Pan)값을 결정하는 단계, 및 산출 결과를 이용하여, 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 단계를 포함한다.As a means for solving the above technical problem, PTZ precision control method using a viewing angle of a CCTV camera according to an embodiment of the present invention, the step of defining a virtual optical sensor based on a CCD (Charged Coupled Device), Calculating a distance between the virtual optical sensor and the lens, calculating a horizontal viewing angle of the lens in the current zoom state, calculating a virtual distance between the lens and the monitor screen according to the size of the monitor screen, and coordinates input from the monitor screen. Converting a value into a coordinate value of the CCD screen, calculating a difference value between the coordinate value of the converted CCD screen and the center of the monitor screen, determining a final pan value using the calculation result, And determining a final tilt value by using the calculation result.

바람직하게, 정의하는 단계는, 하기의 수식에 의해 가상광학센서의 가로길이를 산출할 수 있다:Preferably, the defining step may calculate the horizontal length of the virtual optical sensor by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00001
Figure 112019039031482-pat00001

여기서, CW는 가상광학센서의 가로길이이고, VA는 초기 시야각이며, FL은 가상광학센서와 렌즈의 초기 거리이다.Here, CW is the horizontal length of the virtual optical sensor, VA is the initial viewing angle, FL is the initial distance of the virtual optical sensor and the lens.

또한 바람직하게, 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하는 단계는,하기의 수식에 의해 가상광학센서와 상기 렌즈간의 거리를 산출할 수 있다Also preferably, in the calculating of the distance between the defined virtual optical sensor and the lens, the distance between the virtual optical sensor and the lens may be calculated by the following equation.

Figure 112019039031482-pat00002
Figure 112019039031482-pat00002

여기서, Z는 현재 렌즈의 줌값이고, FL'는 가상광학센서와 렌즈간의 거리이다.Where Z is the zoom value of the current lens and FL 'is the distance between the virtual optical sensor and the lens.

또한 바람직하게, 횡시야각을 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 횡시야각을 산출할 수 있다:Also preferably, in the calculating of the horizontal viewing angle, the horizontal viewing angle may be calculated by the following equation:

Figure 112019039031482-pat00003
Figure 112019039031482-pat00003

여기서, VA'는 횡시약각이다.Where VA 'is the transverse reagent angle.

또한 바람직하게, 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하는 단계는,하기의 수식에 의해 가상의 거리를 산출할 수 있다:Also preferably, calculating the virtual distance between the lens and the monitor screen may calculate the virtual distance by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00004
Figure 112019039031482-pat00004

여기서, IF는 가상의 거리이다.Where IF is the imaginary distance.

또한 바람직하게, CCD 화면의 좌표값으로 변환하는 단계는, 하기의 수식에 의해 좌표값을 산출하여 산출된 좌표값으로 CCD 화면의 좌표값을 변환할 수 있다:Also preferably, the step of converting the coordinate values of the CCD screen may convert the coordinate values of the CCD screen into the calculated coordinate values by calculating the coordinate values by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00005
Figure 112019039031482-pat00005

Figure 112019039031482-pat00006
Figure 112019039031482-pat00006

여기서, X' 및 Y'는 변환된 CCD 화면의 좌표값이고, X 및 Y는 입력되는 좌표값이며, WF는 CCD 화면의 가로크기이며, WF'는 모니터 화면의 가로크기이며, HF는 CCD 화면의 세로크기이며, HF'는 모니터 화면의 세로크기이다.Here, X 'and Y' are coordinate values of the converted CCD screen, X and Y are input coordinate values, WF is the horizontal size of the CCD screen, WF 'is the horizontal size of the monitor screen, and HF is the CCD screen. HF 'is the vertical size of the monitor screen.

또한 바람직하게, 변환된 CCD 화면의 좌표값과 화면의 중심부와의 차이값을 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 차이값을 산출할 수 있다:Also preferably, the step of calculating the difference between the coordinates of the converted CCD screen and the center of the screen may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00007
Figure 112019039031482-pat00007

여기서, X'' 및 Y''은 차이값 좌표이다.Where X '' and Y '' are the difference value coordinates.

또한 바람직하게, 최종 팬(Pan)값을 결정하는 단계는, 렌즈의 중심과 모니터 화면의 중심점을 일직선으로 연결하여 기준선을 생성하는 단계, 렌즈의 중심과, 중심점에서 차이값의 Y좌표만큼 이동한 제1 지점을 연결하여 제1라인을 생성하는 단계, 기준선과 제1 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계, 제1 라인의 길이를 산출하는 단계, 렌즈의 중심과, 제1 지점에서 차이값의 X좌표만큼 이동한 제2 지점을 연결하여 제2 라인을 생성하는 단계, 제1 라인과 제2 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계, 및 현재의 팬값 및 변경된 팬값에 의해 최종 팬값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the determining of the final pan value may include generating a reference line by connecting the center of the lens and the center point of the monitor screen in a straight line, moving the center of the lens by the Y coordinate of the difference value from the center point. Generating a first line by connecting the first point, determining an angle between the reference line and the first line, calculating a length of the first line, center of the lens, and X of the difference value at the first point. Connecting a second point moved by coordinates to generate a second line, determining an angle between the first line and the second line, and calculating a final pan value by the current pan value and the changed pan value. can do.

또한 바람직하게, 기준선과 제1 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계는, 하기의 수식에 의해 각도를 산출할 수 있다:Also preferably, in determining the angle formed by the reference line and the first line, the angle may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00008
Figure 112019039031482-pat00008

여기서, CT는 기준선과 제1 라인이 이루는 각도이고, NT는 현재 틸트값이다.Here, CT is an angle between the reference line and the first line, and NT is the current tilt value.

또한 바람직하게, 제1 라인의 길이를 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 길이를 산출할 수 있다:Also preferably, calculating the length of the first line may calculate the length by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00009
Figure 112019039031482-pat00009

여기서, DY는 제1 라인의 길이이다.Where DY is the length of the first line.

또한 바람직하게, 제1 라인과 제2 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계는, 하기의 수식에 의해 각도를 산출할 수 있다:Also preferably, in determining the angle formed by the first line and the second line, the angle may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00010
Figure 112019039031482-pat00010

여기서, P'는 제1 라인과 제2 라인이 이루는 각도이다.Here, P 'is an angle formed by the first line and the second line.

또한 바람직하게, 최종 팬값을 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 최종 팬값을 산출할 수 있다:Also preferably, the step of calculating the final fan value may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00011
Figure 112019039031482-pat00011

여기서, P는 최종 팬값이고, NP는 현재 팬값이다.Where P is the final fan value and NP is the current fan value.

또한 바람직하게, 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 단계는, 렌즈의 중심으로부터 가상의 거리와 직각이 되도록 연결된 제3 라인, 및 렌즈의 중심과 틸트값이 변경되었을 때 렌즈의 중심이 바라보는 지점인 제3 지점을 연결한 제4 라인을 두 변으로 하는 삼각형 형상의 면을 형성하는 단계, 삼각형 형상의 면을 구성하는 제3 라인의 길이를 결정하는 단계, 가상의 거리의 양단 중 렌즈의 중심과 접하지 않은 일단과, 제3 지점을 연결한 제5 라인의 길이를 결정하는 단계, 및 결정된 제4 및 제5 라인의 길이를 반영하여 최종 틸트값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Also preferably, the determining of the final tilt value may include: a third line connected to be perpendicular to the virtual distance from the center of the lens, and a point of view of the center of the lens when the tilt value of the lens is changed. Forming a triangular surface having two sides of the fourth line connecting the third point, determining the length of the third line constituting the triangular surface, and centering the lens at both ends of the virtual distance. The method may include determining a length of a fifth line connecting one end that is not in contact with the third point, and calculating a final tilt value by reflecting the determined lengths of the fourth and fifth lines.

또한 바람직하게, 제3 라인의 길이를 결정하는 단계는, 하기의 수식에 의해 제3 라인의 길이를 결정할 수 있다:Also preferably, in determining the length of the third line, the length of the third line may be determined by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00012
Figure 112019039031482-pat00012

여기서, VF는 제3 라인의 길이이다.Where VF is the length of the third line.

또한 바람직하게, 제5 라인의 길이를 결정하는 단계는, 하기의 수식에 의해 제5 라인의 길이를 산출할 수 있다:Also preferably, in determining the length of the fifth line, the length of the fifth line may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00013
Figure 112019039031482-pat00013

여기서, PF는 제4 라인의 길이이다.Here, PF is the length of the fourth line.

또한 바람직하게, 최종 틸트값을 산정하는 단계는, 하기의 수식에 의해 최종 틸트값을 산출할 수 있다:Also preferably, in calculating the final tilt value, the final tilt value may be calculated by the following formula:

Figure 112019039031482-pat00014
Figure 112019039031482-pat00014

여기서, T는 최종 틸트값이다.Where T is the final tilt value.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버는, CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하고, 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하며, 현재 줌 상태에서 상기 렌즈의 횡시야각을 산출하며, 모니터 화면의 크기에 따른 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하며, 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 CCD 화면의 좌표값으로 변환하며, 변환된 CCD 화면의 좌표값과 모니터 화면의 중심부와의 차이값을 산출하며, 산출 결과를 이용하여, 최종 팬(Pan)값을 결정하며, 산출 결과를 이용하여, 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 제어부, 및 결정된 최종 팬값 및 최종 틸트값을 카메라로 전송하는 통신부를 포함한다.Meanwhile, the PTZ precision control server using the viewing angle of a CCTV camera according to another embodiment of the present invention defines a virtual optical sensor based on a charged coupled device (CCD) and calculates a distance between the defined virtual optical sensor and the lens. Calculates the lateral viewing angle of the lens in the current zoom state, calculates a virtual distance between the lens and the monitor screen according to the size of the monitor screen, converts the coordinate value input from the monitor screen into the coordinate value of the CCD screen, The difference between the coordinates of the converted CCD screen and the center of the monitor screen is calculated, the final pan value is determined using the calculation result, and the final tilt value is determined using the calculation result. And a communication unit for transmitting the determined final pan value and final tilt value to the camera.

본 발명에 따르면, 기성의 CCTV 카메라 제조사에서 제공하는 최소한의 정보와 카메라 센서로부터 얻어지는 정보만을 이용하여, CCTV 카메라의 PTZ를 매우 ㅈ정밀하게 제어할 수 있는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버 및 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, the PTZ precision control server using the viewing angle of the CCTV camera that can control the PTZ of the CCTV camera very precisely, using only the minimum information provided by the ready-made CCTV camera manufacturer and the information obtained from the camera sensor; It has the effect of providing a method.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 시스템의 네트워크 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버의 블럭도,
도 3 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어를 위한 수식 정립 과정을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a network configuration diagram of a PTZ precision control system using a viewing angle of a CCTV camera according to an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram of a PTZ precision control server using a viewing angle of a CCTV camera according to an embodiment of the present invention,
3 to 12 are views for explaining a formula formulation process for the PTZ precise control using the viewing angle of the CCTV camera according to an embodiment of the present invention, and,
13 is a flowchart illustrating a method for precisely controlling PTZ using a viewing angle of a CCTV camera according to an exemplary embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents can be thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In the present specification, when a component is mentioned as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components are exaggerated for the effective description of the technical content.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe the components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

또한, 제1 엘리먼트 (또는 구성요소)가 제2 엘리먼트(또는 구성요소) 상(ON)에서 동작 또는 실행된다고 언급될 때, 제1 엘리먼트(또는 구성요소)는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)가 동작 또는 실행되는 환경에서 동작 또는 실행되거나 또는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)와 직접 또는 간접적으로 상호 작용을 통해서 동작 또는 실행되는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is mentioned that a first element (or component) is operated or executed on a second element (or component), the first element (or component) means that the second element (or component) It is to be understood that the operation or execution in the environment in which the operation or execution is performed or the operation or execution is performed directly or indirectly through interaction with the second element (or component).

어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element, component, device, or system is referred to as including a component made up of a program or software, the element, component, device, or system may be executed or operated by the element, component, device, or system even if no explicit mention is made. It should be understood to include hardware necessary to run (eg, memory, CPU, etc.) or other programs or software (eg, an operating system or drivers needed to run the hardware, etc.).

또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, it is to be understood that an element (or component) may be implemented in software, hardware, or any form of software and hardware, unless otherwise specified in the implementation of any element (or component).

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the words 'comprises' and / or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 시스템의 네트워크 구성도이다.1 is a network diagram of a PTZ precision control system using a viewing angle of a CCTV camera according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, CCTV 카메라가()가 설치된다. CCTV 카메라(100)는 도로 위, 건물 내외부 등 다양한 목적에 의해 보안이 요구되는 장소에 어디든지 설치될 수 있다.As shown in Figure 1, a CCTV camera () is installed. The CCTV camera 100 may be installed anywhere on the road, a place where security is required for various purposes, such as inside and outside the building.

이러한 CCTV 카메라(100)는 원격으로 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버(이하, "제어 서버"라 한다)(200)에 의해 PTZ(Pan-Tilt-Zoom)값이 제어될 수 있다.The CCTV camera 100 may be PTZ (Pan-Tilt-Zoom) value can be controlled by a PTZ precision control server (hereinafter referred to as "control server") 200 using the viewing angle of the CCTV camera remotely.

제어 서버(200)는 원격으로 CCTV 카메라(100)를 제어하는데, CCTV 카메라(100)에 적용된 카메라의 제조사 및 종류에 따라 제어를 위한 알고리즘이 모두 상이함에 따라, 카메라가 가지고 있는 기본적인 정보값과 카메라의 시야각을 이용하여 원하는 PTZ를 산출하여 CCTV 카메라(100) 제어에 사용한다.The control server 200 remotely controls the CCTV camera 100, the algorithm for the control is different depending on the manufacturer and type of the camera applied to the CCTV camera 100, the basic information value and camera that the camera has Calculate the desired PTZ using the viewing angle of the CCTV camera 100 to control.

본 실시예에서는 설명의 편의상 한대의 CCTV 카메라(100)를 도시하였으나, 이는 반드시 여기에 한정되지 않는다. 실질적으로는, 다수의 CCTV 카메라(100)가 제어 서버(200)와 원격으로 제어 가능하게 연결될 수 있다.In the present embodiment, one CCTV camera 100 is shown for convenience of description, but this is not necessarily limited thereto. Practically, a plurality of CCTV cameras 100 may be remotely controllable with the control server 200.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버의 블럭도이다.2 is a block diagram of a PTZ precision control server using a viewing angle of a CCTV camera according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 제어 서버(200)는 통신부(210), 저장부(220), 및 제어부(230)를 포함한다.As shown, the control server 200 includes a communication unit 210, a storage unit 220, and a control unit 230.

통신부(210)는 제어 서버(200)에 의해 제어되도록 원격으로 연결된 CCTV 카메라(100)로 소정 정보를 보내고, 혹은 CCTV 카메라(100)가 제어 서버(200)로 보내고자 하는 정보를 수신한다.The communication unit 210 transmits predetermined information to the CCTV camera 100 remotely connected to be controlled by the control server 200, or receives the information that the CCTV camera 100 wants to send to the control server 200.

제어부(230)는 CCTV 카메라(100)를 정밀하게 제어하기 위하여, 카메라가 갖는 기본 정보와 카메라의 시야각을 이용하여 다음의 동작을 순차적으로 수행한다. 첫번째로, 가상광학센서를 정의한다. 두번째로, 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출한다. 세번째로, 렌즈의 횡시야각을 산출한다. 네번째로, 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출한다. 다섯번째로, 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 CCD 화면의 좌표값으로 변환한다. 여섯번째로, 좌표값과 모니터 화면 중심부의 차이값을 산출한다. 마지막으로, 이전에 산출된 값들을 반영하여, 최종의 팬값과 틸트값을 결정한다. 이러한 동작에 대하여는 후술하는 도 3 내지 도 13을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.In order to precisely control the CCTV camera 100, the controller 230 sequentially performs the following operations using basic information of the camera and a viewing angle of the camera. First, we define a virtual optical sensor. Secondly, the distance between the virtual optical sensor and the lens is calculated. Third, the horizontal viewing angle of the lens is calculated. Fourth, a virtual distance between the lens and the monitor screen is calculated. Fifthly, coordinate values input from the monitor screen are converted into coordinate values on the CCD screen. Sixth, the difference between the coordinates and the center of the monitor screen is calculated. Finally, the final pan and tilt values are determined by reflecting the previously calculated values. This operation will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 13.

저장부(220)는 제어 서버(200)의 동작에 필요한 모든 정보를 저장한다. 예를 들면, 저장부(220)는 제어 서버(200)가 관리하는 CCTV 카메라(100)의 기본 정보를 보유할 수 있다.The storage unit 220 stores all information necessary for the operation of the control server 200. For example, the storage unit 220 may hold basic information of the CCTV camera 100 managed by the control server 200.

도 3 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어를 위한 수식 정립 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 to 12 are diagrams for explaining the formula formulation process for the PTZ precise control using the viewing angle of the CCTV camera according to an embodiment of the present invention.

이하에서 설명하는 방식 및 수식들은 제어 서버(200)에서 CCTV 카메라(100)를 제어하는 목적으로 제작된 프로그램(소프트웨어)에 내장되어 구현된다. 여기서, CCD는 카메라 촬상소자(Charged Coupled Device)를 의미하고, VCCD(Virtual Charged Coupled Device)는 프로그램 상에서 실물 CCD를 대신하여 사용되는 가상의 CCD를 의미한다.Methods and equations described below are implemented in a built-in program (software) for the purpose of controlling the CCTV camera 100 in the control server 200. Here, CCD refers to a camera image pickup device (Charged Coupled Device), and VCCD (Virtual Charged Coupled Device) refers to a virtual CCD used in place of a real CCD in a program.

시중에 나와있는 CCTV 카메라의 규격서에는 CCD의 크기가 명시되어 있다. 하지만, 규격서에 나와있는 CCD의 크기를 프로그램 상에서 그대로 사용하기에는 무리가 있어, 본 실시예에서는 VCCD의 개념을 사용한다. CCD와 VCCD는 프로그램 구현상의 문제로 약간의 차이가 있을 수 있으며, 통상 VCCD가 CCD보다 작은 크기로 구현될 수 있다.CCTV camera specifications on the market specify the size of the CCD. However, it is difficult to use the size of the CCD described in the specification as it is in the program. In this embodiment, the concept of VCCD is used. The CCD and the VCCD may be slightly different due to problems in program implementation. In general, the VCCD may be implemented in a smaller size than the CCD.

본 실시예에서는, CCTV 카메라의 PTZ를 정밀하게 제어하기 위한 방안으로, VCCD 정의, VCCD와 렌즈간의 거리 산출, 렌즈의 횡시야각 산출, 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리 산출, 좌표값 변환, 좌표값과 모니터 화면 중심부의 차이값 산출, 최종 팬값 및 틸트값 결정의 절차를 수행한다. 이러한 과정에서 각 단계별로 필요한 수식을 정의하였는데, 이를 도 3 내지 도 13에서 설명하도록 한다.In the present embodiment, a method for precisely controlling the PTZ of a CCTV camera includes a definition of a VCCD, a distance between a VCCD and a lens, a horizontal viewing angle of a lens, a virtual distance between a lens and a monitor screen, a coordinate value conversion, and a coordinate value. Perform the procedure of calculating the difference between the center of the monitor screen and determining the final pan and tilt values. In this process, a formula required for each step is defined, which will be described with reference to FIGS. 3 to 13.

도 3 내지 도 6은 VCCD, 렌즈, 모니터 화면의 배치상태에 따라, 각각의 배치에 따른 각도와 각 요소들 간의 거리값 등 최종 팬값 및 최종 틸트값을 결정하는데 필요한 수치를 알아내기 위한 도면이다.3 to 6 are diagrams for determining values required for determining final pan values and final tilt values, such as angles and distance values between elements, according to the arrangement of the VCCD, the lens, and the monitor screen.

도 3을 살펴보면, VCCD의 거리를 CW라 했을 때, CW를 알아내기 위해 렌즈의 줌 값이 1일 때의 횡 시야각 값(VA)와 VCCD와 렌즈의 초기 거리(FL)을 이용한다. 여기서, VA 및 FL은 CCTV 카메라(100)의 카메라 기술 사양에 기재되어 있는 정보를 활용한다. CW는 수학식 1에 의해 산출한다.Referring to FIG. 3, when the distance of the VCCD is CW, the horizontal viewing angle value VA when the zoom value of the lens is 1 and the initial distance FL of the VCCD and the lens are used to determine CW. Here, VA and FL utilize the information described in the camera technical specification of the CCTV camera 100. CW is calculated by the equation (1).

Figure 112019039031482-pat00015
Figure 112019039031482-pat00015

예를 들면, VA가 62.38이고, FL이 4.4인 경우, CW=tan(62.38/2*π/180)*4.4*2=5.327370439937655의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, when VA is 62.38 and FL is 4.4, the calculation result of CW = tan (62.38 / 2 * π / 180) * 4.4 * 2 = 5.327370439937655 can be obtained.

도 4를 살펴보면, 도 3에 도시한 도면에서 VCCD와 렌즈의 초기 거리(FL)가 변화되었음을 의미한다. 여기에서는, VCCD와 렌즈간의 거리가 FL(VCCD와 렌즈간의 초기 거리)에서 FL'(VCCD와 렌즈간의 현재 초점거리)로 변경되었을 때, 현재 렌즈의 줌(Zoom)값(Z)의 상태에서 FL'가 얼마인지를 산출하도록 한다. FL'는 수학식 2에 의해 산출한다.Referring to FIG. 4, it means that the initial distance FL between the VCCD and the lens is changed. Here, when the distance between the VCCD and the lens is changed from FL (initial distance between the VCCD and the lens) to FL '(the current focal length between the VCCD and the lens), the FL in the state of the zoom value Z of the current lens is Calculate how much is'. FL 'is calculated by equation (2).

Figure 112019039031482-pat00016
Figure 112019039031482-pat00016

예를 들면, FL이 4.4이고, Z값이 1인 경우, FL'=4.4*1=4.4의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, when FL is 4.4 and Z value is 1, the calculation result of FL '= 4.4 * 1 = 4.4 can be obtained.

도 5를 살펴보면, 도 3에 도시한 도면에서 VCCD와 렌즈 간의 거리 및 현재 줌값에서의 횡시야각이 변화된 상태를 의미한다. 초기의 횡시약각을 VA라 하고, 변경된 횡시야각을 VA'라 한다. 그러므로, VA'는 현재의 줌값의 상태에서의 횡시야각을 의미한다. 줌값이 변화하면, VCCD와 렌즈 간의 거리와 함께 횡시야각도 달라지게 된다. 변경된 횡시야각인 VA'는 수학식 3에 의해 산출한다.Referring to FIG. 5, in the drawing illustrated in FIG. 3, the distance between the VCCD and the lens and the lateral viewing angle at the current zoom value are changed. The initial lateral reagent angle is called VA, and the changed lateral viewing angle is called VA '. Therefore, VA 'means the horizontal viewing angle in the state of the current zoom value. As the zoom value changes, the lateral viewing angle changes along with the distance between the VCCD and the lens. The modified transverse viewing angle VA 'is calculated by the equation (3).

Figure 112019039031482-pat00017
Figure 112019039031482-pat00017

예를 들면, 이전 수학식에서 산출된 바와 같이, CW=5.327370439937655, FL'=4.4인 경우, VA'=atan(5.327370439937655/2/4.4)*2*180/π)=62.379999999999995의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, as calculated in the previous equation, when CW = 5.327370439937655 and FL '= 4.4, a calculation result of VA' = atan (5.327370439937655 / 2 / 4.4) * 2 * 180 / π) = 62.379999999999995 can be obtained. .

도 6을 살펴보면, 도 3에 도시한 도면에서 현재 렌즈의 줌값에 의해 FL은 FL'로 변경되고, VA는 VA'로 변경된 상태에서, 렌즈와 모니터 화면 간의 거리를 가상의 거리라고 정의하고, 이 가상의 거리를 산출하여야 함을 나타낸다. 이 가상의 거리를 IF라 하고, 수학식 4에 의해 산출한다.Referring to FIG. 6, in the state illustrated in FIG. 3, in a state in which FL is changed to FL ′ and VA is changed to VA ′, the distance between the lens and the monitor screen is defined as a virtual distance. Indicates that an imaginary distance should be calculated. This imaginary distance is called IF and is calculated by the following equation.

Figure 112019039031482-pat00018
Figure 112019039031482-pat00018

수학식 4에서, WF는 최적화된 모니터 화면의 가로 길이(크기), 즉, 카메라 센서가 보내오는 실제 영상의 가로 크기를 의미한다. 그러므로, WF는 별도로 산출되는 것이 아나라, 카메라 센서로부터 획득되는 수치를 이용한다.In Equation 4, WF means the horizontal length (size) of the optimized monitor screen, that is, the horizontal size of the actual image sent by the camera sensor. Therefore, WF is not calculated separately, but uses a numerical value obtained from a camera sensor.

예를 들면, WF가 1920이고, VA'가 62.379999999999995인 경우, IF=(1920/2)/tan(62.379999999999995/2/180*π)=1585.7729615849403의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, when WF is 1920 and VA 'is 62.379999999999995, the calculation result of IF = (1920/2) / tan (62.379999999999995 / 2/180 * π) = 1585.7729615849403 can be obtained.

도 7은 실제 CCD화면과 사용자의 지정에 의해 모니터 화면에 표출되는 화면을 도시한 것이다.7 shows an actual CCD screen and a screen displayed on a monitor screen by the user's designation.

사용자가 모니터에 표출되는 CCTV 카메라(100)에 의해 촬영되는 영사에서 특정 지점을 선택했을 때, 선택된 특정 지점이 화면의 중앙에 위치하도록 화면의 영상이 움직여야 한다. 이를 위해서는, 우선적으로 사용자가 선택한 특정 지점의 좌표를 알아야 한다.When the user selects a specific point in the projection captured by the CCTV camera 100 displayed on the monitor, the image of the screen should move so that the selected specific point is located at the center of the screen. To do this, first of all, the coordinates of a specific point selected by the user must be known.

또한, CCD에 최적화된 화면의 크기는 이미 정해져 있는 상태이나, 사용자가 육안으로 보고 있는 화면의 크기는 일정하지 않게 되므로, 사용자가 선택한 지점의 좌표를 CCD에 최적화된 화면의 크기에 맞추는 작업을 필요로 한다.In addition, the size of the screen optimized for CCD is already determined, but the size of the screen viewed by the user is not constant. Therefore, it is necessary to adjust the coordinates of the point selected by the user to the size of the screen optimized for CCD. Shall be.

(a)는 사용자에게 보여지는 화면으로, 십자가 표시가 있는 지점이 화면의 중앙이고, 원으로 표시된 지점이 사용자가 선택한 특정 지점에 해당한다. 사용자가 선택한 특정 지점의 좌표를 (X, Y)라 한다.(a) is a screen shown to the user, the point with the cross mark is the center of the screen, and the circled point corresponds to the specific point selected by the user. The coordinate of the specific point selected by the user is called (X, Y).

(b)는 실제 CCD 화면으로, 십자가 표시가 있는 지점이 화면의 중앙이고, 원으로 표시된 지점이 (a)에서 사용자가 선택한 특정 지점에 대응하는 지점이다. 이 지점의 좌표를 (X', Y')라 한다.(b) is the actual CCD screen, where the cross mark is the center of the screen, and the circled point corresponds to the specific point selected by the user in (a). The coordinate of this point is called (X ', Y').

X'값와 Y'값은 X값 및 Y값에 의해 산출할 수 있다. X'와 Y'는 수학식 5에 의해 산출한다.The X 'value and the Y' value can be calculated from the X value and the Y value. X 'and Y' are calculated by the equation (5).

Figure 112019039031482-pat00019
Figure 112019039031482-pat00019

Figure 112019039031482-pat00020
Figure 112019039031482-pat00020

여기서, WF는 CCD 화면의 가로크기, WF'는 사용자 표출 화면 즉, 모니터 화면의 가로크기, HF는 CCD 화면의 세로크기, HF'는 사용자 표출 화면 즉, 모니터 화면의 세로크기이다. 즉, WF와 HF는 (b)에 도시한 화면의 가로 및 세로 크기이고, WF'와 HF'는 (a)에 도시한 화면의 가로 및 세로 크기에 해당한다.Here, WF is the horizontal size of the CCD screen, WF 'is the horizontal size of the user display screen, that is, the monitor screen, HF is the vertical size of the CCD screen, and HF' is the vertical size of the user display screen, that is, the monitor screen. That is, WF and HF correspond to the horizontal and vertical sizes of the screen shown in (b), and WF 'and HF' correspond to the horizontal and vertical sizes of the screen shown in (a).

즉, 본 실시예는 (a) 화면으로부터 획득된 좌표를 (b) 화면의 좌표로 변환하는 작업이 필요함을 의미한다. 이를 수학식 5를 통해 두 화면의 좌표값의 변환이 가능하다.That is, the present embodiment means that a task of converting the coordinates obtained from the screen (a) to the coordinates of the screen is necessary. Equation 5 can be used to convert the coordinate values of the two screens.

예를 들면, (a) 화면의 크기가 200×600이고, (b) 화면의 크기가 1080×1920일 때, 사용자가 (a) 화면에서 선택한 지점의 좌표가 (400, 150)이라고 한다. 즉, WF=1920, WF'=600, HF=1080, HF'=200, X=400, Y=150이다. 이를 수학식 5에 적용하면, X'=(400/600)*1920=1280,, Y'=(150/200)*1080=810의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, when (a) the screen size is 200 × 600 and (b) the screen size is 1080 × 1920, the coordinates of the point selected by the user on the screen (a) are (400, 150). That is, WF = 1920, WF '= 600, HF = 1080, HF' = 200, X = 400, Y = 150. Applying this to Equation 5, a calculation result of X '= (400/600) * 1920 = 1280 and Y' = (150/200) * 1080 = 810 can be obtained.

X' 및 Y'를 산출한 후, (b)의 실제 CCD 화면에서의 사용자가 선택한 지점의 좌표값을 화면의 중앙과의 차이값으로 변환한다. CCD 화면의 중앙에서 틸트값과 팬값을 변환하여 사용자가 선택한 지점에 도달하도록 하여야 하므로, CCD 화면에서의 사용자가 선택한 지점의 좌표값과 화면의 중앙과의 차이값을 필요로 한다. After calculating X 'and Y', the coordinate value of the point selected by the user on the actual CCD screen of (b) is converted into the difference value with the center of the screen. Since the tilt value and the pan value must be converted at the center of the CCD screen to reach the point selected by the user, the coordinate value of the point selected by the user on the CCD screen and the difference between the center of the screen are required.

좌표의 중앙과의 차이값을 X"이라 하고, Y 좌표의 중앙과의 차이값을 Y"이라 하고, X" 및 Y"은 수학식 6에 의해 산출한다. The difference value with the center of a coordinate is called X ", the difference value with the center of a Y coordinate is called Y", and X "and Y" are computed by Formula (6).

Figure 112019039031482-pat00021
Figure 112019039031482-pat00021

예를 들면, WF는 1920이고, HF는 1080이며, X'는 1280이며, Y'는 810이면, X"=((1920/2)-1280)*(-1)=320, Y"=((1080/2)-810)*(-1)=270의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if WF is 1920, HF is 1080, X 'is 1280, and Y' is 810, then X "= ((1920/2) -1280) * (-1) = 320, Y" = ( A calculation result of (1080/2) -810) * (-1) = 270 can be obtained.

(c)에 도시한 바와 같이, 원으로 표시된 좌표가 (X', Y')에 해당하며, 이 좌표는 (1280, 810)이 된다. 또한, 중앙과의 X 방향으로의 차이값 X"이 320, Y 방향으로의 차이값 Y"이 270이 된다.As shown in (c), coordinates indicated by circles correspond to (X ', Y'), and these coordinates become (1280, 810). Further, the difference value X "in the X direction with respect to the center is 320, and the difference value Y" in the Y direction is 270.

도 8 내지 도 10은 팬 회전각을 산정하기 위해 필요한 수식을 도출하기 위한 도면이다. 8 to 10 are diagrams for deriving a formula required to calculate the fan rotation angle.

도 8을 참조하면, 틸트값이 이동한 후의 팬값을 구하기 위해 렌즈의 중심으로부터 Y"만큼 이동한 지점까지의 직선의 길이를 알아야 한다. 도시한 바와 같이, 렌즈의 중심으로부터 모니터 화면의 중심점을 일직선으로 연결하여 기준선이라 하고, 렌즈의 중심과 중심점에서 Y"만큼 이동한 제1 지점(P1)을 연결하여 제1 라인이라 한다. 여기서, 기준선은 렌즈와 모니터 화면간의 가상의 거리인 IF에 해당하고, 기준선과 제1 라인이 이루는 각도를 CT라 한다. CT는 수학식 7에 의해 산출한다.Referring to Fig. 8, the length of the straight line from the center of the lens to the point shifted by Y "should be known to obtain the pan value after the tilt value is moved. As shown, the center point of the monitor screen is straight from the center of the lens. The reference line is referred to as a reference line, and the first point P1 moved by Y ″ from the center and the center point of the lens is connected to the first line. Here, the reference line corresponds to IF, which is a virtual distance between the lens and the monitor screen, and an angle formed by the reference line and the first line is referred to as CT. CT is computed by (7).

Figure 112019039031482-pat00022
Figure 112019039031482-pat00022

수학식 7에서, NT는 현재의 틸트값을 의미하는 것으로, 카메라로부터 획득되는 값이다.In Equation 7, NT denotes a current tilt value and is a value obtained from a camera.

예를 들면, NT는 17.47이고, Y"은 270이며, IF는 1585.7729615849403이라면, CT=17.47+(atan(270/1585.7729615849403)*(180/π))=27.132744226087112의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if NT is 17.47, Y "is 270, and IF is 1585.7729615849403, a calculation result of CT = 17.47 + (atan (270 / 1585.7729615849403) * (180 / π)) = 27.132744226087112 can be obtained.

도 9을 참조하면, 틸트값이 이동한 후의 팬값을 구하기 위해, 화면의 중심에서 Y"만큼 이동한 지점까지의 직선의 길이 즉, 제1 라인의 길이를 구해야 한다. 제1 라인의 길이를 DY라 하고, 수학식 8에 의해 산출한다.Referring to FIG. 9, in order to obtain the pan value after the tilt value is moved, the length of the straight line from the center of the screen to the point moved by Y ″, that is, the length of the first line, must be obtained. The length of the first line is DY. Calculated by Equation (8).

Figure 112019039031482-pat00023
Figure 112019039031482-pat00023

도 10을 참조하면, 마지막으로, 틸트값이 이동한 후의 팬값을 구하기 위해, 화면의 중심에서 Y"만큼 이동한 지점에서 X축으로 X"만큼 이동한 지점까지의 각도를 구해야 한다. Referring to FIG. 10, finally, in order to obtain a pan value after the tilt value is moved, an angle from the point moved by Y ″ to the point moved by X ″ on the X axis must be obtained.

제1 지점(P1)에서 X"만큼 이동한 지점을 제2 지점(P2)이라고 하고, 렌즈의 중심과 제2 지점(P2)을 연결하여 제2 라인이라 한다. 이때, 제1 라인과 제2 라인이 이루는 각도를 구해야 하는데, 이를 P'이라 한다. P'는 수학식 9에 의해 산출한다.The point moved by X ″ from the first point P1 is referred to as the second point P2 and is called a second line by connecting the center of the lens and the second point P2. In this case, the first line and the second line The angle formed by the line must be obtained, which is called P ', which is calculated by Equation 9.

Figure 112019039031482-pat00024
Figure 112019039031482-pat00024

예를 들면, DY가 1279.4474931420862이고, X"가 320이면, P'=atan(320/1279.4474931420862)*(180/π)=14.04206500777286의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if DY is 1279.4474931420862 and X "is 320, the calculation result of P '= atan (320 / 1279.4474931420862) * (180 / (pi)) = 14.04206500777286 can be obtained.

이러한 계산 결과에 이용하여, 수학식 10에 의해 최종 팬값을 산출한다. 최종 팬값을 P라 한다.Using the calculation result, the final fan value is calculated by the equation (10). The final pan value is called P.

Figure 112019039031482-pat00025
Figure 112019039031482-pat00025

수학식 10에서, NP는 현재 팬값으로, 카메라 센서로부터 획득되는 값을 이용한다.In Equation 10, NP is a current pan value and uses a value obtained from a camera sensor.

예를 들면, NP가 40.58이고, P'가 14.04206500777286이면, P=40.58+14.04206500777286=54.62206500777286의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if NP is 40.58 and P 'is 14.04206500777286, the calculation result of P = 40.58 + 14.04206500777286 = 54.62206500777286 can be obtained.

도 11 내지 도 12는 틸트 회전각을 산정하기 위한 도면이다.11 to 12 are diagrams for calculating the tilt rotation angle.

본 실시예에서는, 렌즈의 중심(C)로부터 가상의 거리(IF)와 직각이 되도록 연결된 제3 라인, 렌즈의 중심(C)와 틸트값이 변경되었을 때 렌즈의 중심(C)이 바라보는 지점인 제3 지점(P3)를 연결하여 제4 라인으로 정의한다. 제3 라인과 제4 라인을 두 변으로 하는 삼각형 형상의 면을 형성하는데, 이를 빗금으로 표시하였다. 또한, 가상의 거리(IF)의 양단 중 렌즈의 중심(C)와 접하지 않은 일단과, 제3 지점(P3)을 연결하여 제5 라인으로 정의한다. In the present embodiment, the third line connected to be perpendicular to the virtual distance IF from the center C of the lens, the point that the center C of the lens faces when the center C of the lens and the tilt value are changed. The third point P3 is connected to define a fourth line. A triangular surface having two sides of the third line and the fourth line is formed, which is indicated by hatching. In addition, one end of the virtual distance IF that is not in contact with the center C of the lens and the third point P3 are connected to define a fifth line.

틸트값을 구하는 것이 목적이므로, 틸트값을 알아내기 위해 첫번째로, 제3 라인의 길이를 알아야 하고, 두번째로, 제5 라인의 길이를 알아야 한다. 제3 라인 및 제5 라인의 길이를 알게 되면, 최종 틸트값을 산출할 수 있다.Since the purpose is to find the tilt value, first of all, the length of the third line must be known, and secondly, the length of the fifth line must be known. Once the lengths of the third and fifth lines are known, the final tilt value can be calculated.

수학식 11에 의해 제3 라인의 길이를 산출한다. 여기에서는 제3 라인의 길이를 VF라 한다.The length of the third line is calculated by the equation (11). In this case, the length of the third line is referred to as VF.

Figure 112019039031482-pat00026
Figure 112019039031482-pat00026

예를 들면, IF는 1585.7729615849403이고, CT는 36.21274422608711이면, VF=1585.7729615849403/tan(36.21274422608711*π/180)=2165.673097604324의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if IF is 1585.7729615849403 and CT is 36.21274422608711, a calculation result of VF = 1585.7729615849403 / tan (36.21274422608711 * π / 180) = 2165.673097604324 can be obtained.

수학식 12에 의해 제5 라인의 길이를 산출한다. 여기에서는 제5 라인의 길이를 PF라 한다.The length of the fifth line is calculated by the equation (12). In this case, the length of the fifth line is referred to as PF.

Figure 112019039031482-pat00027
Figure 112019039031482-pat00027

예를 들면, VF는 2165.673097604324이고, P'는 14.04206500777286이면, PF=2165.673097604324/cos(14.04206500777286*π/180)=2232.3814498187235의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if VF is 2165.673097604324 and P 'is 14.04206500777286, a calculation result of PF = 2165.673097604324 / cos (14.04206500777286 * π / 180) = 2232.3814498187235 can be obtained.

수학식 1 내지 수학식 12를 통해 얻어진 각각의 결과들을 이용하여, 최종 틸트값을 산출한다. 최종 틸트값은 카메라를 정밀 제어하기 위해 최종적으로 목적하는 틸트값이며, T라 한다. 최종 틸트값 T는 수학식 13에 의해 산출한다.Using the respective results obtained through Equations 1 to 12, the final tilt value is calculated. The final tilt value is a final desired tilt value for precise control of the camera and is referred to as T. The final tilt value T is calculated by the equation (13).

Figure 112019039031482-pat00028
Figure 112019039031482-pat00028

예를 들면, IF는 1585.7729615849403이고, PF는 2232.3814498187235이면, T=atan(1585.7729615849403/2232.3814498187235)*(180/π)=35.38809583862428의 계산 결과를 얻을 수 있다.For example, if IF is 1585.7729615849403 and PF is 2232.3814498187235, a calculation result of T = atan (1585.7729615849403 / 2232.3814498187235) * (180 / π) = 35.38809583862428 can be obtained.

종합적으로, 수학식 1 내지 수학식 13에 의해, 최종 팬값 및 최종 틸트값을 산출한다. 이에 의해, CCTV 카메라(100)의 PTZ를 정밀하게 제어할 수 있다.Overall, the final pan value and final tilt value are calculated by the equations (1) through (13). Thereby, the PTZ of the CCTV camera 100 can be precisely controlled.

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a method for precisely controlling PTZ using a viewing angle of a CCTV camera according to an exemplary embodiment of the present invention.

제어 서버(200)의 제어부(230)에서는 가상광학센서를 정의하고(S300), 가상광학센서와 렌즈 간의 거리를 산출한다(S310).The control unit 230 of the control server 200 defines a virtual optical sensor (S300), and calculates the distance between the virtual optical sensor and the lens (S310).

이후, 렌즈의 횡 시야각을 산출하고(S320), 렌즈와 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출한다(S330).Thereafter, the horizontal viewing angle of the lens is calculated (S320), and a virtual distance between the lens and the monitor screen is calculated (S330).

또한, 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 CCD 화면의 좌표값으로 변환하고(S340), 변환된 좌표값과 모니터 화면 중심부의 차이값을 산출한다(S350).In addition, the coordinate value input from the monitor screen is converted into the coordinate value of the CCD screen (S340), and the difference value between the converted coordinate value and the center of the monitor screen is calculated (S350).

이후, 제어부(230)에서는 최종 팬값과 최종 틸트값을 산출하며(S360 및 S370), 산출된 최종 팬값 및 최종 틸트값을 통신부(210)를 통해 CCTV 카메라(100)로 전송하여 CCTV 카메라(100)의 PTZ를 정밀 제어한다.Thereafter, the controller 230 calculates the final pan value and the final tilt value (S360 and S370), and transmits the calculated final pan value and the final tilt value to the CCTV camera 100 through the communication unit 210 to the CCTV camera 100. Precise control of PTZ.

이러한 동작에 의해, 일반적으로 CCTV 카메라 제조사에서 제공하는 최소한의 정보 및 CCTV 카메라(100)의 시야각으로부터 얻어지는 정보를 이용하여 최종 팬값 및 최종 틸트값을 산출함으로써, 매우 기본적인 정보만을 가지고도 정밀하게 PTZ를 조절할 수 있다.By this operation, the final pan value and the final tilt value are calculated using the minimum information provided by the CCTV camera manufacturer and the information obtained from the viewing angle of the CCTV camera 100, so that PTZ can be precisely controlled even with very basic information. I can regulate it.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the invention. do.

100 : CCTV 카메라 200 : 제어 서버100: CCTV camera 200: control server

Claims (17)

CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하는 단계;
상기 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하는 단계;
현재 줌 상태에서 상기 렌즈의 횡시야각을 산출하는 단계;
모니터 화면의 크기에 따른 상기 렌즈와 상기 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하는 단계;
상기 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 상기 CCD 화면의 좌표값으로 변환하는 단계;
상기 변환된 CCD 화면의 좌표값과 상기 모니터 화면의 중심부와의 차이값을 산출하는 단계;
상기 산출 결과를 이용하여, 최종 팬(Pan)값을 결정하는 단계; 및
상기 산출 결과를 이용하여, 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 단계;를 포함하며,
상기 CCD 화면의 좌표값으로 변환하는 단계는, 하기의 수식에 의해 상기 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값으로 상기 CCD 화면의 좌표값을 변환하고,
Figure 112019129558464-pat00056

Figure 112019129558464-pat00057

상기 변환된 CCD 화면의 좌표값과 상기 화면의 중심부와의 차이값을 산출하는 단계는, 하기의 수식에 의해 상기 차이값을 산출하며,
Figure 112019129558464-pat00058

상기 최종 팬(Pan)값을 결정하는 단계는,
상기 렌즈의 중심과 상기 모니터 화면의 중심점을 일직선으로 연결하여 기준선을 생성하는 단계;
상기 렌즈의 중심과, 상기 중심점에서 상기 차이값의 Y좌표만큼 이동한 제1 지점을 연결하여 제1라인을 생성하는 단계;
상기 기준선과 상기 제1 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계;
상기 제1 라인의 길이를 산출하는 단계;
상기 렌즈의 중심과, 상기 제1 지점에서 상기 차이값의 X좌표만큼 이동한 제2 지점을 연결하여 제2 라인을 생성하는 단계;
상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계; 및
현재의 팬값 및 변경된 팬값에 의해 상기 최종 팬값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
여기서, X' 및 Y'는 상기 변환된 CCD 화면의 좌표값이고, X 및 Y는 상기 입력되는 좌표값이며, WF는 상기 CCD 화면의 가로크기이며, WF'는 상기 모니터 화면의 가로크기이며, HF는 상기 CCD 화면의 세로크기이며, HF'는 상기 모니터 화면의 세로크기이며, X'' 및 Y''은 상기 차이값 좌표이다.
Defining a virtual optical sensor based on a charged coupled device (CCD);
Calculating a distance between the defined virtual optical sensor and the lens;
Calculating a horizontal viewing angle of the lens in a current zoom state;
Calculating a virtual distance between the lens and the monitor screen according to the size of the monitor screen;
Converting a coordinate value input from the monitor screen into a coordinate value of the CCD screen;
Calculating a difference value between a coordinate value of the converted CCD screen and a central portion of the monitor screen;
Determining a final Pan value by using the calculation result; And
Determining a final tilt value using the calculation result;
Converting the coordinate value of the CCD screen, the coordinate value is calculated by the following formula to convert the coordinate value of the CCD screen to the calculated coordinate value,
Figure 112019129558464-pat00056

Figure 112019129558464-pat00057

Computing the difference value between the coordinate value of the converted CCD screen and the center of the screen, the difference value is calculated by the following formula,
Figure 112019129558464-pat00058

Determining the final Pan value,
Generating a reference line by connecting the center of the lens and the center point of the monitor screen in a straight line;
Generating a first line by connecting a center of the lens and a first point moved by the Y coordinate of the difference value from the center point;
Determining an angle between the reference line and the first line;
Calculating a length of the first line;
Generating a second line by connecting the center of the lens with a second point moved by the X coordinate of the difference value from the first point;
Determining an angle between the first line and the second line; And
Computing the final pan value according to the current pan value and the changed pan value; PTZ precision control method using a viewing angle of the CCTV camera comprising:
Here, X 'and Y' is the coordinate value of the converted CCD screen, X and Y is the input coordinate value, WF is the horizontal size of the CCD screen, WF 'is the horizontal size of the monitor screen, HF is the vertical size of the CCD screen, HF 'is the vertical size of the monitor screen, and X''andY''are the difference value coordinates.
제 1 항에 있어서,
상기 정의하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 가상광학센서의 가로길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00029

여기서, CW는 상기 가상광학센서의 가로길이이고, VA는 초기 시야각이며, FL은 상기 가상광학센서와 상기 렌즈의 초기 거리이다.
The method of claim 1,
The defining step is,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the horizontal length of the virtual optical sensor by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00029

Here, CW is the horizontal length of the virtual optical sensor, VA is the initial viewing angle, FL is the initial distance of the virtual optical sensor and the lens.
제 2 항에 있어서,
상기 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 가상광학센서와 상기 렌즈간의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00030

여기서, FL'는 상기 가상광학센서와 상기 렌즈간의 거리이다.
The method of claim 2,
Calculating the distance between the defined virtual optical sensor and the lens,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the distance between the virtual optical sensor and the lens by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00030

FL 'is a distance between the virtual optical sensor and the lens.
제 3 항에 있어서,
상기 횡시야각을 산출하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 횡시야각을 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00031

여기서, VA'는 상기 횡시약각이다.
The method of claim 3, wherein
Computing the horizontal viewing angle,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the lateral viewing angle by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00031

VA ′ is the transverse reagent angle.
제 4 항에 있어서,
상기 렌즈와 상기 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 가상의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00032

여기서, IF는 상기 가상의 거리이다.
The method of claim 4, wherein
Calculating a virtual distance between the lens and the monitor screen,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the virtual distance by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00032

Where IF is the imaginary distance.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기준선과 상기 제1 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019129558464-pat00036

여기서, CT는 상기 기준선과 상기 제1 라인이 이루는 각도이고, NT는 현재 틸트값이다.
The method of claim 1,
Determining an angle between the reference line and the first line,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the angle by the following formula:
Figure 112019129558464-pat00036

Here, CT is an angle between the reference line and the first line, and NT is the current tilt value.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 라인의 길이를 산출하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00037

여기서, DY는 상기 제1 라인의 길이이다.
The method of claim 9,
Calculating the length of the first line,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the length by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00037

Where DY is the length of the first line.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 이루는 각도를 결정하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00038

여기서, P'는 상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 이루는 각도이다.
The method of claim 10,
Determining an angle between the first line and the second line,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the angle by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00038

Here, P 'is an angle formed by the first line and the second line.
제 11 항에 있어서,
상기 최종 팬값을 산출하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 최종 팬값을 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00039

여기서, P는 상기 최종 팬값이고, NP는 현재 팬값이다.
The method of claim 11,
Computing the final fan value,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the final pan value by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00039

Where P is the final fan value and NP is the current fan value.
제 12 항에 있어서,
상기 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 단계는,
상기 렌즈의 중심으로부터 상기 가상의 거리와 직각이 되도록 연결된 제3 라인, 및 상기 렌즈의 중심과 틸트값이 변경되었을 때 상기 렌즈의 중심이 바라보는 지점인 제3 지점을 연결한 제4 라인을 두 변으로 하는 삼각형 형상의 면을 형성하는 단계;
상기 삼각형 형상의 면을 구성하는 상기 제3 라인의 길이를 결정하는 단계;
상기 가상의 거리의 양단 중 상기 렌즈의 중심과 접하지 않은 일단과, 상기 제3 지점을 연결한 제5 라인의 길이를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제4 및 제5 라인의 길이를 반영하여 상기 최종 틸트값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법.
The method of claim 12,
Determining the final tilt (Tilt) value,
A third line connected at right angles to the imaginary distance from the center of the lens, and a fourth line connecting the third point which is the point the center of the lens faces when the tilt value of the lens is changed. Forming a triangular surface to be a side;
Determining a length of the third line constituting the triangular face;
Determining a length of one end of the virtual distance that is not in contact with the center of the lens and a fifth line connecting the third point; And
And calculating the final tilt value by reflecting the determined lengths of the fourth and fifth lines.
제 13 항에 있어서,
상기 제3 라인의 길이를 결정하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 제3 라인의 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00040

여기서, VF는 상기 제3 라인의 길이이다.
The method of claim 13,
Determining the length of the third line,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for determining the length of the third line by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00040

Where VF is the length of the third line.
제 14 항에 있어서,
상기 제5 라인의 길이를 결정하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 제5 라인의 길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00041

여기서, PF는 상기 제4 라인의 길이이다.
The method of claim 14,
Determining the length of the fifth line,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the length of the fifth line by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00041

Here, PF is the length of the fourth line.
제 15 항에 있어서,
상기 최종 틸트값을 산정하는 단계는,
하기의 수식에 의해 상기 최종 틸트값을 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 방법:
Figure 112019039031482-pat00042

여기서, T는 상기 최종 틸트값이다.
The method of claim 15,
Calculating the final tilt value,
PTZ precision control method using the viewing angle of the CCTV camera, characterized in that for calculating the final tilt value by the following formula:
Figure 112019039031482-pat00042

Where T is the final tilt value.
CCD(Charged Coupled Device)에 기반하여, 가상광학센서를 정의하고, 상기 정의된 가상광학센서와 렌즈간의 거리를 산출하며, 현재 줌 상태에서 상기 렌즈의 횡시야각을 산출하며, 모니터 화면의 크기에 따른 상기 렌즈와 상기 모니터 화면 간의 가상의 거리를 산출하며, 상기 모니터 화면으로부터 입력되는 좌표값을 상기 CCD 화면의 좌표값으로 변환하며, 상기 변환된 CCD 화면의 좌표값과 상기 모니터 화면의 중심부와의 차이값을 산출하며, 상기 산출 결과를 이용하여, 최종 팬(Pan)값을 결정하며, 상기 산출 결과를 이용하여, 최종 틸트(Tilt)값을 결정하는 제어부; 및
상기 결정된 최종 팬값 및 상기 최종 틸트값을 카메라로 전송하는 통신부;를 포함하며,
상기 제어부는, 하기의 수식에 의해 상기 좌표값을 산출하여 상기 산출된 좌표값으로 상기 CCD 화면의 좌표값을 변환하고,
Figure 112019129558464-pat00059

Figure 112019129558464-pat00060

상기 제어부는, 하기의 수식에 의해 상기 변환된 CCD 화면의 좌표값과 상기 화면의 중심부와의 차이값을 산출하며,
Figure 112019129558464-pat00061

상기 제어부는, 상기 렌즈의 중심과 상기 모니터 화면의 중심점을 일직선으로 연결하여 기준선을 생성하고, 상기 렌즈의 중심과, 상기 중심점에서 상기 차이값의 Y좌표만큼 이동한 제1 지점을 연결하여 제1라인을 생성하며, 상기 기준선과 상기 제1 라인이 이루는 각도를 결정하며, 상기 제1 라인의 길이를 산출하며, 상기 렌즈의 중심과, 상기 제1 지점에서 상기 차이값의 X좌표만큼 이동한 제2 지점을 연결하여 제2 라인을 생성하며, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인이 이루는 각도를 결정하며, 현재의 팬값 및 변경된 팬값에 의해 상기 최종 팬값을 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 시야각을 이용한 PTZ 정밀 제어 서버:
여기서, X' 및 Y'는 상기 변환된 CCD 화면의 좌표값이고, X 및 Y는 상기 입력되는 좌표값이며, WF는 상기 CCD 화면의 가로크기이며, WF'는 상기 모니터 화면의 가로크기이며, HF는 상기 CCD 화면의 세로크기이며, HF'는 상기 모니터 화면의 세로크기이며, X'' 및 Y''은 상기 차이값 좌표이다.
Based on the Charged Coupled Device (CCD), the virtual optical sensor is defined, the distance between the defined virtual optical sensor and the lens is calculated, the horizontal viewing angle of the lens is calculated in the current zoom state, Calculating a virtual distance between the lens and the monitor screen, converting a coordinate value input from the monitor screen into a coordinate value of the CCD screen, and a difference between the coordinate value of the converted CCD screen and the center of the monitor screen; A controller configured to calculate a value, determine a final pan value using the calculation result, and determine a final tilt value using the calculation result; And
And a communication unit which transmits the determined final pan value and the final tilt value to a camera.
The control unit calculates the coordinate value by the following formula and converts the coordinate value of the CCD screen into the calculated coordinate value,
Figure 112019129558464-pat00059

Figure 112019129558464-pat00060

The control unit calculates a difference value between the coordinate value of the converted CCD screen and the center of the screen by the following formula,
Figure 112019129558464-pat00061

The controller generates a reference line by connecting the center of the lens and the center point of the monitor screen in a straight line, and connects the center of the lens with a first point moved by the Y coordinate of the difference value from the center point to a first line. Generating a line, determining an angle between the reference line and the first line, calculating a length of the first line, and moving the center of the lens by the X coordinate of the difference value from the first point A second line is generated by connecting two points, the angle between the first line and the second line is determined, and the final pan value is calculated based on a current pan value and a changed pan value. PTZ precision control server using:
Here, X 'and Y' is the coordinate value of the converted CCD screen, X and Y is the input coordinate value, WF is the horizontal size of the CCD screen, WF 'is the horizontal size of the monitor screen, HF is the vertical size of the CCD screen, HF 'is the vertical size of the monitor screen, and X''andY''are the difference value coordinates.
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