KR102184950B1 - 파노라마 이미지화를 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장면의 파노라마 이미지화를 위한 기울일 수 있는 시스템(10)에 관한 것이다. 기울일 수 있는 시스템(10)은: 중앙 카메라(110), 회전축(102)에 대해 상이한 방향(112, 122, 132)으로 상기 장면을 이미지화하도록 배치된 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)는 상기 중앙 카메라(110)의 대향 측면 상에 배치되고, 상기 중앙 카메라(110), 상기 제1 측면 카메라(120) 및 상기 제2 측면 카메라(130) 각각은 렌즈 어셈블리(114, 124, 134) 및 이미지 센서(116, 126, 136)를 포함하는 이미지화 시스템; 파노라마 이미지화를 위한 기울일 수 있는 시스템(10)이 상기 회전축(102)을 중심으로 기울일 수 있게 하는 틸팅 메커니즘(tilting mechanism, 140); 및 상기 중앙 카메라(110), 상기 제1 측면 카메라(120) 및 상기 제2 측면 카메라(110)에 의해 캡처된 이미지(310, 320, 330)를 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하도록 구성된 스티칭 기능부(152)를 포함하는 이미지 처리 유닛(150)을 포함하고, 상기 파노라마 이미지는 가상 지평선을 가지며, 파노라마 이미지화를 위해 기울일 수 있는 시스템(10)의 기울임 시 상기 장면에서 상기 파노라마 이미지의 가상 지평선의 위치를 유지하게 하고; 상기 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 이미지화 시스템은 상기 중앙 카메라(110)의 이미지화 시스템보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 시야(204)를 갖는다.

Description

파노라마 이미지화를 위한 시스템{A SYSTEM FOR PANORAMIC IMAGING}
본 발명은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템에 관한 것이다.
파노라마 이미지화는 확대된 수평 시야(field of view)를 갖는 이미지를 생성하는 공지된 기술이다. 파노라마 이미지화의 일반적인 구현은 서로 다른 방향에서 장면의 여러 이미지를 캡처하도록 사용되는 카메라로 구성된다. 일반적으로, 카메라는 연속 이미지 사이에서 팬하고(pan) 각각의 개별 이미지는 파노라마로 정렬되며 결합된다.
그러나, 장면의 파노라마 모니터링을 위해 카메라를 패닝할 때의 문제는 카메라 이동 중에 장면이 변경될 수 있어, 특히 중첩하는 영역에서 또는 근처에서 아티팩트가 생성된다는 것이다. 이로 일반적으로 특징부(feature), 예를 들어 자동차 또는 사람이 여러 장소에서 보이는 파노라마로 나타난다. 장면에서의 이동은 고스트 왜곡(ghosting distortion)이 발생할 수 있다. 파노라마 이미지화에서의 또 다른 문제점은 장면에서의 직선이 장면을 묘사하는 파노라마에서 구부러질 수 있고, 이는 평면 이미지에서 만곡된 풍경(curved view)을 나타나게 한다. 일반적으로, 파노라마 중앙의 수평선을 따라 파노라마에서의 이들 이미지 왜곡이 가장 작으며 중앙 수평선까지의 거리가 멀어질수록 왜곡이 증가한다. 예를 들어, 수평선에서, 장면에서의 직선은 파노라마에서 직선으로 나타나고, 장면에서의 직선은 수평선에서 멀어질수록(예를 들어, 상부 또는 하부 근처) 파노라마에 더 구부러져 나타난다. 이러한 문제는 카메라가 기울어질 수 있는 경우 파노라마 이미지화에서 더욱 문제가 된다. 틸팅 동안, 전술된 이미지 왜곡은 파노라마에서 매우 복잡한 이미지 흐름을 초래한다. 따라서 이는 장면 모니터링을 담당하는 사람 또는 이미지 검토 알고리즘에 대해 파노라마를 해석하기가 어렵게 한다. 따라서, 파노라마 이미지화를 위한 개선된 시스템이 필요하다.
상기의 관점에서, 본 발명의 목적은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템을 제공하는 것이다.
당업계에서 상기 식별된 하나 이상의 결함 및 단점을 단독으로 또는 임의의 조합으로 경감, 완화 또는 제거하고 적어도 상기 언급된 문제를 해결하는 것이 목적이다.
제1 양태에 따르면, 장면의 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템이 제공된다. 상기 틸팅 가능한 시스템은: 회전축에 대해 서로 다른 방향으로 장면을 이미지화하도록 배치된 중앙 카메라, 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라 - 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라는 상기 중앙 카메라의 대향 측면에 배치되며, 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라 각각은 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가짐 -; 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템을 회전축을 중심으로 틸팅할 수 있게 하는 틸팅 메커니즘(tilting mechanism); 및 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지들을 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지(상기 파노라마 이미지는 가상 수평선을 가짐)를 형성하고, 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 틸팅시 상기 장면에서 파노라마 이미지의 가상 수평선의 위치를 유지하도록 구성된 스티칭 기능부(stitching function)를 포함하는 이미지 처리 유닛을 포함하고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템은 상기 중앙 카메라의 상기 이미지화 시스템보다 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 갖는다.
"렌즈 어셈블리(lens assembly)"라는 용어는 본 출원서의 문맥 내에서, 카메라의 이미지 센서 상에서 장면을 이미지하도록 구성된 광학계(optics)로서 해석되어야 한다.
"가상 수평선(virtual horizon)"이라는 용어는 본 출원서의 문맥 내에서, 파노라마 이미지에서 선으로 해석되어야 하며, 파노라마 이미지에서 왜곡은 가장 작다. 다시 말해서, 가상 수평선은 파노라마 이미지에서 최소 왜곡의 선일 수 있다. 파노라마 이미지에서의 왜곡은 개별 이미지의 스티칭 결과일 수 있다.
장면에서 파노라마 이미지의 가상 수평선의 위치를 유지하는 것은 상기 틸팅 가능한 시스템을 틸팅시 상기 카메라에 의해 캡처되는 각각의 이미지에서 위와 아래로 이동하는 가상 수평선의 부분에 해당할 수 있다. 각각의 이미지는 서로에 대해 다른 측면 방향으로 캡처될 수 있기 때문에, 가상 수평선은 파노라마의 측면 연장부(extension)에 걸쳐 상이하게 이동할 수 있다. 가상 수평선은 상기 틸팅 가능한 시스템의 틸팅시에 중앙에서 보다 더 큰 측면 각도에 대해 덜 이동될 수 있다. 파노라마 이미지에 대한 종래 기술의 시스템에서, 가상 수평선이 직선화될 때, 이미지에 충분한 데이터가 없기 때문에, 파노라마가 보기 흉한 방식으로 잘릴 것이다.
본 발명의 개념에 의해, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템의 시야가 회전축에 수직인 방향으로 상기 중앙 카메라의 이미지화 시스템보다 더 크기 때문에, 파노라마 이미지에서 가상 수평선의 위치를 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 틸팅 가능한 시스템은 장면에서 파노라마 이미지의 가상 수평선의 위치를 유지함으로써 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템을 틸팅시 파노라마 이미지에서의 이미지 흐름의 복잡성을 감소시킨다. 이에 의해, 본 발명의 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템은 장면의 파노라마 모니터링에 보다 적합한 시스템을 제공한다.
상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리는 상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리보다 더 큰 시야를 제공하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리보다 더 큰 시야를 제공하는 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 이점은 동일한 유형의 이미지 센서가 상기 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 사용될 수 있다는 것이다. 상기 측면 카메라와 상기 중앙 카메라에 동일한 유형의 이미지 센서를 사용하면 상기 파노라마 이미지를 형성하기 위한 이미지 스티칭의 복잡성을 줄일 수 있다는 것이다. 상기 이미지 스티칭의 복잡성을 감소시키는 것은 상기 파노라마 이미지를 형성하는데 필요한 계산 능력 및 관련 비용을 줄일 수 있다는 것이다.
상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정(zoom setting)은 상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정보다 더 큰 시야를 제공하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정보다 더 큰 시야를 제공하도록 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정을 구성하는 이점은 동일한 유형의 카메라 및 렌즈 어셈블리가 상기 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 사용될 수 있다는 것이다. 상기 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 대해 동일한 유형의 카메라 및 렌즈 어셈블리를 사용하면 상기 파노라마 이미지를 형성하기 위한 이미지 스티칭의 복잡성을 줄일 수 있다. 상기 이미지 스티칭의 복잡성을 감소시키는 것은 상기 파노라마 이미지를 형성하는데 필요한 계산 능력 및 관련 비용을 줄일 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템은 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정을 제어하도록 구성된 제어기(controller)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 경사(tilt)에 기초할 수 있다.
상기 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 경사에서 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정을 기초로 하는 것의 이점은 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 시야가 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사에 기초하여 설정될 수 있다는 것이다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2 측면 카메라는 가상 수평선의 위치를 유지하는 데 필요한 시야를 갖는 장면을 캡처하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지 센서가 보다 효율적으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 측면 카메라에 의해 캡처된 이미지 데이터와 관련된 대역폭 요구(bandwidth need)가 감소될 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템은 파노라마 이미지를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사를 결정하도록 구성되는 자이로스코프(gyroscope)를 더 포함할 수 있다.
자이로스코프를 더 포함하는 상기 틸팅 가능한 시스템의 장점은 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사가 직접적으로 결정될 수 있다는 것이다. 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사를 자이로스코프를 사용하여 직접적으로 결정하는 것의 또 다른 이점은 경사가 상기 파노라마 이미지로부터 결정될 필요가 없어, 상기 틸팅 가능한 시스템에 의해 요구되는 처리 전력을 감소시킬 수 있다는 것이다.
자이로스코프를 더 포함하는 상기 틸팅 가능한 시스템의 다른 장점은 상기 파노라마 이미지에서 가상 수평선의 위치를 유지할 때 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사가 사용될 수 있다는 것이다.
상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 제공하기 위해 상기 중앙 카메라의 이미지 센서보다 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 연장부를 가질 수 있다.
상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 직사각형일 수 있고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 회전축에 대해 소정 각도로 이의 더 긴 측면으로 배향될 수 있으며, 그리고 상기 중앙 카메라의 이미지 센서는 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 제공하기 위해, 회전축에 평행한 이의 더 긴 측면으로 배향될 수 있다.
상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지 센서를 회전축에 대해 소정 각도로 이의 더 긴 측면으로 배향하는 이점은 동일한 유형의 이미지 센서가 상기 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 사용될 수 있다는 것이다. 상기 측면 카메라와 상기 중앙 카메라에 동일한 유형의 이미지 센서를 사용하면 상기 파노라마 이미지를 형성하기 위한 이미지 스티칭의 복잡성을 줄일 수 있다. 상기 이미지 스티칭의 복잡성을 감소시키는 것은 상기 파노라마 이미지를 형성하는데 필요한 계산 능력 및 관련 비용을 줄일 수 있다.
상기 틸팅 메커니즘은 틸팅 모터(tilting motor)를 포함할 수 있다.
틸팅 모터를 포함하는 틸팅 메커니즘의 이점은 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사가 운영자에 의해 원격으로 제어될 수 있다는 것이다.
본 출원서의 맥락 내에서, "운영자(operator)"라는 용어는 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템을 작동하는데 책임이 있는 사람으로 해석되어야 한다.
상기 제1 측면 카메라에 의해 묘사되는 장면의 일부는 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 제1 부분과 부분적으로 중첩될 수 있고, 상기 제2 측면 카메라에 의해 묘사되는 장면의 일부는 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 제2 부분과 부분적으로 중첩될 수 있다.
상기 제1 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 부분이 부분적으로 중첩되는 것의 이점은 상기 장면에서 하나 이상의 특징부가 상기 제1 측면 이미지 및 상기 중앙 이미지 모두에 동시적으로 묘사될 수 있기 때문에, 상기 제1 측면 이미지와 상기 중앙 이미지의 정렬이 더 낮게 실현될 수 있다는 것이다.
상기 제2 측면 카메라 및 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 부분이 부분적으로 중첩되는 것의 이점은 상기 장면에서의 하나 이상의 특징부가 상기 제2 측면 이미지 및 상기 중앙 이미지에서 동시에 묘사될 수 있기 때문에, 상기 제2 측면 이미지와 상기 중앙 이미지의 더 나은 정렬이 실현될 수 있다는 것이다.
상기 이미지 처리 유닛은: 중앙 이미지, 제1 측면 이미지 및 제2 측면 이미지에서 가상 수평선과 관련된 특징부를 인식하도록 구성된 특징부 인식 기능부(feature-recognition function); 상기 제1 및 제2 측면 이미지의 이미지 데이터를 공간적으로 변환하도록 구성되는 이미지 데이터 변환 기능부(image data transform function) - 상기 공간 변환은 가상 수평선의 위치에 기초함 -; 및 상기 중앙 이미지에서 가상 수평선과 관련된 특징부를 상기 제1 및 제2 측면 이미지에서 가상 수평선과 관련된 특징부로 정렬하도록 구성되는 정렬 기능부(alignment function)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 공간 변환을 상기 파노라마 이미지에서 가상 수평선을 기초으로 하는 것의 이점은 파노라마 이미지화를 위해 상기 틸팅 가능한 시스템을 틸팅할 때 이미지 흐름의 복잡성을 줄일 수 있다는 것이다.
상기 특징부 인식 기능부는 상기 중앙 이미지, 상기 제1 측면 이미지 및/또는 상기 제2 측면 이미지에서 인식된 특징부에 기초하여 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사 변화를 결정하도록 추가로 구성될 수 있다.
이미지에서 인식된 특징부에 기초하여 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사 변화를 결정하도록 추가로 구성되는 특징부 인식 기능부의 이점은 자이로스코프와 같은 추가 센서가 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사를 추적하는데 필요하지 않을 수 있다는 것이다.
상기 이미지 데이터 변환 기능부에서의 공간 변환은 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사에 더 기초할 수 있다.
상기 공간 변환을 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사에 기초로 하는 것의 이점은 상기 파노라마 이미지에서 가상 수평선의 위치를 유지하는데 요구되는 처리 능력을 감소시킬 수 있다는 것이다.
상기 이미지 데이터 변환 기능부에서의 공간 변환은 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템의 모델에 더 기초할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위해 상기 틸팅 가능한 시스템의 모델에 상기 이미지 데이터 변환 기능부를 기초로 하는 것의 이점은 상기 파노라마 이미지에서 이미지 왜곡을 감소시킬 수 있다는 것이다.
상기 이미지 처리 유닛은 상기 파노라마 이미지를 직사각형으로 자르도록 구성되는 크로핑 기능부(cropping function)를 더 포함할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템은: 회전축에 대해 서로 다른 방향으로 장면을 이미지화하도록 배치되는 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라 - 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라는 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 대향 측면에 배치되고, 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라 각각은 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가짐 -;를 추가로 포함될 수 있고, 상기 스티칭 기능부는 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라, 상기 제2 측면 카메라, 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지를 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하도록 추가로 구성되며; 상기 제3 및 제4 측면 카메라의 이미지화 시스템은 회전축에 수직인 방향으로 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템보다 더 큰 시야를 갖는다.
제3 및 제4 측면 카메라를 더 포함하는 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템의 이점은 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템의 측면 시야가 증가될 수 있다는 것이다.
파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템은: 회전축에 대해 일 방향으로 상기 장면을 이미지화하도록 배치되는 추가의 중앙 카메라를 더 포함할 수 있고, 상기 추가의 중앙 카메라는 상기 중앙 카메라의 측면에 배치되며, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라는 상기 중앙 카메라 및 상기 추가의 중앙 카메라의 대향 측면에 배치되고, 상기 추가의 중앙 카메라는 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가지며; 상기 스티칭 기능부는 상기 중앙 카메라, 상기 추가의 중앙 카메라 및 상기 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지를 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하도록 추가로 구성된다.
상기 추가의 중앙 카메라를 더 포함하는 파노라마 이미지화를 위한 상기 틸팅 가능한 시스템의 이점은 파노라마 이미지화를 위해 상기 틸팅 가능한 시스템의 측면 시야가 증가될 수 있다는 것이다.
본 발명의 추가 적용 범위는 하기에서 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 이러한 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이기 때문에, 본 발명 개념의 바람직한 변형예를 나타내는 상세한 설명 및 특정 예들은 단지 예시의 방식으로 제공된다는 것을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명은 설명된 장치의 특정 구성 요소 부분 또는 설명된 방법의 단계로 제한되지 않으며, 이러한 장치 및 방법은 다양할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용된 용어는 특정 실시 형태만을 설명하기 위한 것이며 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 상세한 설명 및 첨부된 청구 범위에 사용된 바와 같이, "하나", "하나의", "그" 및 "상기"라는 용어는 문맥이 명백하게 다른 것을 지칭하지 않는 한 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하는 것으로 의도된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어, "물체" 또는 "상기 물체"에 대한 언급은 다수의 물체 등을 포함할 수 있다. 또한, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다.
본 발명의 상기 및 다른 측면은 본 발명의 실시 형태를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 도면은 본 발명을 특정 실시 형태로 제한하는 것으로 간주되어서는 안되며; 대신 이들은 본 발명을 설명하고 이해하는데 사용된다.
도면에 도시된 바와 같이, 층 및 영역의 크기는 설명을 위해 과장될 수 있으며, 따라서 본 발명의 실시 형태들의 일반적인 구조를 설명하기 위해 제공된다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 평면도를 도시한다.
도 2a는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템에서 중앙 카메라의 측면도를 도시한다.
도 2b는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템에서 제1 측면 카메라의 측면도를 도시한다.
도 3a는 파노라마 이미지화를 위해 틸팅 가능한 시스템에 의해 캡처되는 이미지를 도시한다.
도 3b는 파노라마 이미지화를 위해 기울어진 틸팅 가능한 시스템에 의해 캡처되는 이미지를 도시한다.
도 4a는 파노라마 이미지화를 위해 본 발명의 시스템에 의해 캡처되는 공간적으로 변환된 이미지를 도시한다.
도 4b는 파노라마 이미지화를 위해 종래 기술의 시스템에 의해 캡처되는 공간적으로 변환된 이미지를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 발명에서 설명하는 실시 형태에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 하며; 오히려, 이들 실시 형태는 철저함과 완전함을 위해 제공되고, 본 발명의 범위를 당업자에게 완전히 전달한다.
도 1은 장면의 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)을 도시한다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 회전축(102)에 대해 서로 다른 방향(112, 122, 132)으로 장면을 이미지화하도록 배치되는 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)를 포함한다. 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 직선을 따라 배치될 수 있다. 대안으로, 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 곡선을 따라 배치될 수 있다. 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 중앙 카메라(110)는 중앙 방향(112)으로 장면을 이미지화할 수 있다. 제1 측면 카메라(120)는 제1 방향(122)으로 장면을 이미지화할 수 있다. 제2 측면 카메라(130)는 제2 방향(132)으로 이미지화할 수 있다. 중앙 방향(112)과 제1 방향(122) 사이의 각도는 90° 미만일 수 있다. 중앙 방향(112)과 제2 방향(132) 사이의 각도는 45° 미만일 수 있다.
제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 중앙 카메라(110)의 대향 측면에 배치된다. 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130) 각각은 렌즈 어셈블리(114, 124, 134) 및 이미지 센서(116, 126, 136)를 포함하는 이미지화 시스템을 갖는다. 렌즈 어셈블리(114, 124, 134)는 복수의 렌즈, 카메라 대물렌즈 및/또는 줌 대물렌즈일 수 있다. 이미지 센서(116, 126, 136)는 CCD 및/또는 CMOS 센서일 수 있다. 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 상대적 위치가 고정될 수 있다. 다시 말해, 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 서로에 대해 이동이 제한될 수 있다. 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 상대 위치에 대해 교정(calibrate)될 수 있다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130) 사이의 차이에 대해 교정될 수 있다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 이미지 센서(116, 126, 136)의 파라미터에 대해 교정될 수 있다. 이미지 센서(116, 126, 136)의 파라미터들은 양자 효율, 노출 시간, 센서 게인, 다수의 픽셀 및 픽셀 밀도 중 하나 이상일 수 있다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 렌즈 어셈블리(114, 124, 134)의 파라미터에 대해 교정될 수 있다. 렌즈 어셈블리(114, 124, 134)의 파라미터는 확대(magnification) 및 전송(transmission) 중 하나 이상일 수 있다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 틸팅 가능한 시스템(10)의 카메라(110, 120, 130)의 내부 파라미터(intrinsic parameter)에 대해 교정될 수 있다. 내부 파라미터는 광학축 및 이미지 왜곡을 포함할 수 있다. 틸팅 가능한 시스템(10)은 틸팅 가능한 시스템(10)의 외부 파라미터(extrinsic parameter)에 대해 교정될 수 있다. 외부 파라미터는 틸팅 가능한 시스템(10)의 카메라(110, 120, 130)의 개별 포즈(pose)를 포함할 수 있다.
틸팅 가능한 시스템(10)은 파노라마 이미지화를 위해 틸팅 가능한 시스템(10)이 회전축(102)을 중심으로 기울일 수 있게 하는 틸팅 메커니즘(140)을 더 포함한다. 틸팅 메커니즘(140)은 고정될 수 있어, 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 경사를 고정할 수 있다.
틸팅 가능한 시스템(10)은 장면의 파노라마 이미지를 형성하기 위해 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)에 의해 캡처되는 이미지들(310, 320, 330)을 함께 스티칭하도록 구성되는 스티칭 기능부(152)를 포함하는 이미지 처리 유닛(150)을 더 포함한다. 이미지들(310, 320, 330)은 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)를 포함한다. 중앙 이미지(310)는 중앙 카메라(110)에 의해 캡처된다. 제1 측면 이미지(320)는 제1 측면 카메라(120)에 의해 캡처된다. 제2 측면 이미지(330)는 제2 측면 카메라(130)에 의해 캡처된다. 이미지의 스티칭은 도 3a-b 및 도 4a와 관련하여 설명될 것이다.
파노라마 이미지는 가상 수평선을 가지며, 이미지 처리 유닛(150)은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 틸팅시 장면에서 파노라마 이미지의 가상 수평선의 위치를 유지하도록 추가로 구성된다. 이미지 처리 유닛(150)은 일반적인 처리 유닛일 수 있다. 이미지 처리 유닛(150)은 시스템 온 칩(system on a chip)일 수 있다.
제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 이미지화 시스템은 중앙 카메라(110)의 이미지화 시스템보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 시야(204)를 갖는다. 중앙 카메라(110) 및 측면 카메라(200)의 시야(214, 204)가 도 2a-2b와 관련하여 설명될 것이다.
제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)는 중앙 카메라(110)의 렌즈 어셈블리(114)보다 더 큰 시야(204)를 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)는 중앙 카메라(110)의 렌즈 어셈블리(114)보다 짧은 초점 거리를 갖는 광학계를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)는 중앙 카메라(110)의 렌즈 어셈블리보다 작은 배율(magnification)을 갖는 광학계를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)의 줌 설정은 중앙 카메라(110)의 렌즈 어셈블리(114)의 줌 설정보다 더 큰 시야(204)를 제공하도록 구성될 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)의 줌 설정을 제어하도록 구성된 제어기(160)를 더 포함할 수 있고, 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)의 줌 설정은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 경사에 기초할 수 있다. 제어기(160)는 중앙 카메라(110)의 렌즈 어셈블리(114)의 줌 설정을 제어하도록 추가로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 렌즈 어셈블리(124, 134)의 줌 설정은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 경사 각도에서의 변화에 따라 변할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 경사를 결정하도록 구성된 자이로스코프(170)를 더 포함할 수 있다.
자이로스코프(170)는 도 1 및 도 2a에 예시된 바와 같이 중앙 카메라(110) 근처에 배치될 수 있다.
제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 이미지 센서(126, 136)는 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 시야(204)를 제공하기 위해 중앙 카메라(110)의 이미지 센서(116)보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 연장부를 가질 수 있다.
제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 이미지 센서(126, 136)는 중앙 카메라(110)의 이미지 센서(116)보다 회전축(102)에 평행한 방향으로 더 큰 연장부를 가질 수 있다.
중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 이미지 센서(116, 126, 136)는 직사각형일 수 있고, 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 이미지 센서(126, 136)는 회전축(102)에 대해 소정의 각도로 이의 더 긴 측면으로 배향될 수 있으며, 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 시야(204)를 제공하기 위해, 중앙 카메라(102)의 이미지 센서(116)가 회전축(102)에 평행한 이의 더 긴 측면으로 배향될 수 있다.
제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)는 회전축(102)에 대해 90°의 각도로 이의 더 긴 측면으로 배향될 수 있다.
틸팅 메커니즘(140)은 틸팅 모터(142)를 포함할 수 있다. 틸팅 모터(142)는 제어기(160)에 의해 제어될 수 있다.
제1 측면 카메라(120)에 의해 묘사되는 장면의 일부는 중앙 카메라(110)에 의해 묘사되는 장면의 제1 부분(312)과 부분적으로 중첩될 수 있고, 제2 측면 카메라(130)에 의해 묘사되는 장면의 일부는 중앙 카메라(110)에 의해 묘사되는 장면의 제2 부분(314)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 부분적 중첩은 도 3a-b와 관련하여 설명될 것이다.
이미지 처리 유닛(150)은: 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)에서 가상 수평선과 관련된 특징부(302)를 인식하도록 구성된 특징부 인식 기능부(154); 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)의 이미지 데이터를 공간적으로 변환하도록 구성되는 이미지 데이터 변환 기능부(156) - 상기 공간 변환은 가상 수평선의 위치에 기초함 -; 및 중앙 이미지(310)에서의 가상 수평선과 관련된 특징부(302)를 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)에서의 가상 수평선과 관련된 특징부(302)와 정렬되도록 구성되는 정렬 기능부(158)를 더 포함할 수 있다.
이미지 데이터 변환 기능부(156)의 공간 변환은 생성된 파노라마 이미지에서 가상 수평선이 직선이 되도록 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)의 이미지 데이터를 변환할 수 있다. 이미지 데이터 변환 기능부(156)의 공간 변환은 돌출부(projection)를 포함할 수 있다. 돌출부는 원통형 돌출부 또는 구형 돌출부일 수 있다.
특징부 인식 기능부(154)는 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및/또는 제2 측면 이미지(330)에서의 인식된 특징부에 기초하여 틸팅 가능한 시스템(10)의 경사의 변화를 결정하도록 추가로 구성될 수 있다.
이미지 데이터 변환 기능부(156)에서의 공간 변환은 틸팅 가능한 시스템(10)의 경사에 추가로 기초할 수 있다.
이미지 데이터 변환 기능부(156)에서의 공간 변환은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 모델에 추가로 기초할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 모델은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및/또는 제2 측면 카메라(130)의 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 모델은 중앙 방향(112), 제1 측면 방향 및/또는 제2 측면 방향에 관한 정보를 포함할 수 있다. 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 모델은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및/또는 제2 측면 카메라(130)의 이미지화 시스템에 관한 정보를 포함할 수 있다. 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)의 모델은 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120) 및/또는 제2 측면 카메라(130)의 렌즈 어셈블리(114, 124, 134) 및 이미지 센서(116, 126, 136)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이미지 처리 유닛(150)은 파노라마 이미지를 자르도록 구성된 크로핑 기능부(cropping function, 159)를 더 포함할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 데이터버스(databus, 180)를 더 포함할 수 있다. 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120), 제2 측면 카메라(130), 틸팅 메커니즘(140), 틸팅 모터(142), 이미지 처리 유닛(150), 제어기(160) 및/또는 자이로스코프(170)는 데이터버스(180)를 통해 통신할 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 하우징(housing, 100)을 더 포함할 수 있다. 하우징(100)은 이미지 처리 유닛(150), 제어기(160) 및 데이터버스(180)를 포함할 수 있다. 틸팅 메커니즘(140)은 하우징(100)에 결합될 수 있다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은 회전축(102)에 대해 서로 다른 방향으로 장면을 이미지화하도록 배치된 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라를 더 포함할 수 있고, 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라는 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)의 대향 측면에 배치되며, 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라 각각은 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가지고; 스티칭 기능부(152)는 장면의 파노라마 이미지를 형성하기 위해 중앙 카메라(110), 제1 측면 카메라(120), 제2 측면 카메라(130), 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지들(310, 320, 330)을 함께 스티칭하도록 추가로 구성되며; 제3 및 제4 측면 카메라의 이미지화 시스템은 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)의 이미지화 시스템보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 시야를 갖는다.
적용 가능한 경우, 제3 및 제4 측면 카메라는 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)와 같이 해당하는 기능부를 가질 수 있음을 이해할 것이다. 과도한 반복을 피하기 위해, 상기를 참조한다.
파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)은: 회전축(102)에 대한 방향으로 장면을 이미지화하도록 배치된 추가의 중앙 카메라를 더 포함할 수 있고, 추가의 중앙 카메라는 중앙 카메라(110)의 측면에 배치되며, 제1 측면 카메라(120) 및 제2 측면 카메라(130)는 중앙 카메라(110) 및 추가의 중앙 카메라의 대향 측면에 배치되고, 추가의 중앙 카메라는 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가지며; 스티칭 기능부(152)는 장면의 파노라마 이미지를 형성하기 위해 중앙 카메라(110), 추가의 중앙 카메라 및 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지들(310, 320, 330)을 함께 스티칭하도록 추가로 구성된다.
추가의 중앙 카메라는 중앙 카메라(110)와 동일한 유형일 수 있다. 추가의 중앙 카메라 및 중앙 카메라(110)의 이미지화 시스템은 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 유사한 시야를 가질 수 있다. 추가의 중앙 카메라와 중앙 카메라(110)의 이미지화 시스템은 회전축(102)과 평행한 방향으로 유사한 시야를 가질 수 있다.
적용 가능한 경우, 추가의 중앙 카메라는 중앙 카메라(110)와 같이 해당하는 기능부를 가질 수 있음을 이해할 것이다. 과도한 반복을 피하기 위해, 상기를 참조한다.
도 2a는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)에서 중앙 카메라(110)의 측면도를 도시한다. 중앙 카메라(110)는 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 시야(214)를 갖는다.
도 2b는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)에서 측면 카메라(200)의 측면도를 도시한다. 도 2b에 도시된 측면 카메라(200)는 제1 측면 카메라(120), 제2 측면 카메라(130), 제3 측면 카메라 및/또는 제4 측면 카메라에 해당할 수 있다. 측면 카메라(200)는 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 시야(204)를 갖는다. 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로의 시야(204)는 중앙 카메라(110)의 시야(214)보다 크다.
도 3a는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)에 의해 캡처되는 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)를 도시한다. 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)는 장면에서의 물체가 중앙 이미지(310)에서와 동일한 크기를 갖도록 크기 조정(rescale)될 수 있다. 도 3a에 예시된 바와 같이, 제1 측면 이미지(320)의 일부는 중앙 이미지(310)의 제1 부분(312)과 중첩될 수 있고, 제2 측면 이미지(330)의 일부는 중앙 이미지(310)의 제2 부분(314)과 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)는 중앙 카메라(110)보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 큰 시야를 갖는 카메라에 의해 캡처된다. 이에 의해, 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)는 중앙 이미지(310)보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 장면의 더 큰 부분을 포함한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 가상 수평선에 관한 특징부(302)는 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)에 존재한다. 가상 수평선에 관한 특징부(302)는 정렬 기능부(158)에 의해 정렬될 수 있다. 이미지들(310, 320, 330)은 파노라마 이미지를 형성하기 위해 함께 스티칭될 수 있다. 파노라마 이미지는 크로핑 기능부(159)에 의해 잘릴 수 있다. 잘린 파노라마 이미지는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 3b는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)이 도 3a의 상황과 비교하여 약간 기울어진 경우 캡처된 이미지들(310, 320, 330)을 도시한다. 보다 구체적으로, 이미지들(310, 320, 330)은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템(10)이 아래쪽으로 기울어질 때 캡처되어, 이미지들(310, 320, 330)에서 가상 수평선에 관한 특징부(302)를 위로 이동시킨다. 그 효과가 도 3b에서 명확하게 보이도록 경사의 양이 약간 과장된다. 가상 수평선에 관한 특징부(302)는 이미지들(310, 320, 330)에서 위쪽으로 이동되고, 제1 및 제2 측면 카메라(120, 130)는 중앙 카메라(110)보다 상이한 방향(122, 132)으로 장면을 이미지화하도록 배치되므로, 이동은 각각의 이미지(310, 320, 330)의 측면 연장부에 대해 상이할 것이다. 도 3b에 예시된 바와 같이 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)에서 보다 중앙 이미지(310)에서 이동은 더 클 것이다. 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)에서의 이동은 중앙 이미지(310)에 더 가까운 이미지 부분보다 외부 측면 위치에서의 이미지 부분에 대해 더 작을 것이다. 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(330)의 이미지 데이터는 가상 수평선이 중앙 이미지(310), 제1 측면 이미지(320) 및 제2 측면 이미지(320)에 의해 형성된 파노라마 이미지에서 직선이 되도록 공간적으로 변환될 수 있다. 가상 수평선이 파노라마 이미지에서 직선이 되도록 이미지 데이터를 공간적으로 변환할 때, 외부 측면 위치에서의 이미지 부분들은 회전축(102)에 수직인 방향(104)을 따라 더 이동된다. 이는 도 4a와 관련하여 설명될 것이다. 공간적 변환 후에 가상 수평선에 관한 특징부(302) 부근의 이미지 데이터가 누락되면, 파노라마 이미지는 보기 흉한 방식으로 잘릴 수 있다. 제1 및 제2 측면 이미지(320, 330)는 중앙 이미지(310)보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 장면의 더 큰 부분을 포함하기 때문에, 모든 카메라가 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 유사한 시야를 갖는 시스템에서 보다 장면과 관련된 이미지 데이터를 누락하지 않고 위쪽으로 더 많이 이동될 것이다.
도 4a는 공간적으로 변환된 이미지들(420, 430)을 도시한다. 공간적으로 변환된 제1 측면 이미지(420)는 도 3b에서 제1 측면 이미지(320)의 공간 변환이다. 공간적으로 변환된 제2 측면 이미지(430)는 도 3b에서 제2 측면 이미지(320)의 공간 변환이다. 도 4a에 예시된 바와 같이, 직선 가상 수평선을 갖는 파노라마 이미지를 생성하기 위해, 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(420, 430)의 외부 측면 부분들이 중앙 이미지(310)의 중앙에 더 근접한 공간적으로 변형된 제1 및 제2 측면 이미지들(420, 430)의 부분보다 회전축에 수직인 방향(104)으로 더 이동된다. 중앙 이미지(310)는 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(420, 430)와 유사한 방식으로 공간적으로 변환될 수 있다. 즉, 중앙 이미지(310)의 외부 측면 부분들은 중앙 이미지(310)의 중앙에 더 근접한 중앙 이미지(310)의 부분들보다 회전축(102)에 수직인 방향(104)으로 더 많이 이동될 수 있다.
도 4b는 공간적으로 변환된 이미지(520, 530)를 도시한다. 중앙 이미지(510)는 종래 기술의 시스템에서 중앙 카메라에 의해 캡처된다. 공간적으로 변환된 제1 측면 이미지(520)는 종래 기술의 시스템에서의 제1 측면 카메라에 의해 캡처된다. 공간적으로 변환된 제2 측면 이미지(530)는 종래 기술의 시스템에서의 제2 측면 카메라에 의해 캡처된다. 종래 기술의 시스템은 회전축(502)을 중심으로 틸팅 가능하다. 종래 기술의 시스템에 의해 캡처되는 중앙 이미지(510)는 종래 기술의 시스템에 의해 캡처되는 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(520, 530)와 유사한 방식으로 공간적으로 변환될 수 있음을 이해할 것이다. 종래 기술의 시스템에서의 중앙 카메라, 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템은 회전축(502)에 수직인 방향(504)으로 유사한 시야를 갖는다.
도 4a에 도시된 예와 유사한 직선 가상 수평선을 갖는 파노라마 이미지를 생성하기 위해, 도 4b에서 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(520, 530)의 외부 측면 위치는 중앙 이미지(510)의 중앙에 더 가깝게 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(520, 530)의 부분보다 회전축(502)에 수직인 방향(504)으로 더 많이 이동된다.
제1 및 제2 부분(522, 532)과 관련된 이미지 데이터가 종래 기술의 시스템에서 제1 및 제2 측면 카메라에 의해 캡처되는 제1 및 제2 측면 이미지에 존재하지 않기 때문에, 생성된 파노라마 이미지는 보기 흉한 방식으로 잘릴 것이다. 종래 기술의 시스템에서의 중앙 카메라, 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템은 회전축(502)에 수직인 방향(504)으로 유사한 시야를 갖기 때문에 제1 및 제2 부분(522, 532)과 관련된 이미지 데이터가 제1 및 제2 측면 이미지에 존재하지 않는다. 다시 말해서, 종래 기술의 시스템에서 제1 및 제2 측면 카메라에 의해 캡처되는 제1 및 제2 측면 이미지에 충분한 이미지 데이터가 존재하지 않기 때문에, 직선의 가상 수평선을 갖는 파노라마 이미지가 파노라마 이미지를 보기 흉한 방식으로 자르지 않고 생성될 수 있다. 보다 구체적으로, 파노라마 이미지는 제1 부분(522) 및 제2 부분(532)과 관련된 이미지 데이터를 갖지 않을 것이다.
도 4b를 도 4a와 비교하면, 도 4에서 공간적으로 변환된 제1 및 제2 측면 이미지(420, 430)가 도 4b에서 제1 및 제2 부분(522, 532)에 해당하는 부분과 관련된 이미지 데이터를 포함하기 때문에, 도 4a로부터 생성된 파노라마 이미지는 보기 흉한 방식으로 잘리지 않는다.
당업자는 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 관한 설명이 시스템을 아래쪽으로 틸팅하는 상황일지라도, 설명 및 해당하는 방향이 시스템을 위쪽으로 틸팅하기 위해 조정될 수 있음을 알 것이다.
당업자는 본 발명의 개념이 결코 전술된 바람직한 변형예에 제한되지 않음을 인식한다. 반대로, 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 많은 수정 및 변형이 가능하다.
예를 들어, 자이로스코프(170)는 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이 중앙 카메라(110) 대신에 틸팅 메커니즘(140) 근처, 제1 측면 카메라(120) 또는 제2 측면 카메라(130)에 배치될 수 있다.
또한, 개시된 변형예에 대한 변형은 도면, 개시물 및 첨부된 청구 범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시할 때 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다.

Claims (15)

  1. 회전축에 대해 서로 다른 방향으로 장면을 이미지화하도록 배치되는 중앙 카메라, 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라 - 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라는 상기 중앙 카메라의 대향 측면에 배치되고, 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라 각각은 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가짐 -;
    파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템이 회전축을 중심으로 기울일 수 있게 하는 틸팅 메커니즘; 및
    상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지들을 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하고(상기 파노라마 이미지는 가상 수평선을 가짐), 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템을 틸팅시 상기 장면에서 파노라마 이미지의 가상 수평선의 위치를 유지하도록 구성된 스티칭 기능부를 포함하는 이미지 처리 유닛를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템은 상기 중앙 카메라의 이미지화 시스템보다 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 갖는 것을 특징으로 하는 장면의 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리는 상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리보다 큰 시야를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정은 상기 중앙 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정보다 더 큰 시야를 제공하도록 구성되는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 렌즈 어셈블리의 줌 설정은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 경사에 기초하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 경사를 결정하도록 구성된 자이로스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 제공하기 위해 상기 중앙 카메라의 이미지 센서보다 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 직사각형이고, 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지 센서는 회전축에 대해 소정 각도로 이의 긴 측면으로 배향되며, 상기 중앙 카메라의 이미지 센서는 회전축에 수직인 방향으로 더 큰 시야를 제공하기 위해, 회전축과 평행한 이의 긴 측면으로 배향되는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 틸팅 메커니즘은 틸팅 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 측면 카메라에 의해 묘사되는 장면의 일부는 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 제1 부분과 부분적으로 중첩되고, 상기 제2 측면 카메라에 의해 묘사되는 장면의 일부는 상기 중앙 카메라에 의해 묘사되는 장면의 제2 부분과 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 이미지 처리 유닛은:
    중앙 이미지, 제1 측면 이미지 및 제2 측면 이미지에서 가상 수평선과 관련된 특징부를 인식하도록 구성된 특징부 인식 기능부;
    상기 중앙 이미지, 상기 제1 측면 이미지 및 상기 제2 측면 이미지의 이미지 데이터를 공간적으로 변환하도록 구성되는 이미지 데이터 변환 기능부 - 상기 공간 변환은 가상 수평선의 위치에 기초함 -; 및
    상기 중앙 이미지에서 가상 수평선과 관련된 특징부를 상기 제1 및 제2 측면 이미지에서의 가상 수평선과 관련된 특징부로 정렬되도록 구성된 정렬 기능부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이미지 데이터 변환 기능부에서의 공간 변환은 상기 틸팅 가능한 시스템의 경사에 더 기초하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 이미지 데이터 변환 기능부에서의 공간 변환은 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템의 모델에 더 기초하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 이미지 처리 유닛은 상기 파노라마 이미지를 직사각형으로 자르도록 구성되는 크로핑 기능부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    회전축에 대해 서로 다른 방향으로 상기 장면을 이미지화하도록 배치되는 제3 측면 카메라 및 제4 측면 카메라 - 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라는 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라의 대향 측면에 배치되며, 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라 각각은 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가짐 -;를 더 포함하고,
    상기 스티칭 기능부는 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라, 상기 제2 측면 카메라, 상기 제3 측면 카메라 및 상기 제4 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지를 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하도록 추가로 구성되며;
    상기 제3 및 제4 측면 카메라의 이미지화 시스템은 상기 제1 및 제2 측면 카메라의 이미지화 시스템보다 회전축에 수직인 방향에서 더 큰 시야를 갖는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    회전축에 대한 방향으로 상기 장면을 이미지화하도록 배치되는 추가의 중앙 카메라 - 상기 추가의 중앙 카메라는 상기 중앙 카메라의 측면에 배치되고, 상기 제1 측면 카메라 및 상기 제2 측면 카메라는 상기 중앙 카메라 및 상기 추가의 중앙 카메라의 대향 측면에 배치되며, 상기 추가의 중앙 카메라는 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서를 포함하는 이미지화 시스템을 가짐 -;를 더 포함하고,
    상기 스티칭 기능부는 상기 중앙 카메라, 상기 추가의 중앙 카메라 및 상기 측면 카메라에 의해 캡처되는 이미지들을 함께 스티칭하여 상기 장면의 파노라마 이미지를 형성하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 이미지화를 위한 틸팅 가능한 시스템.
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