KR102369913B1 - 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감시 장치(예를 들면, EOTS/TOD)에 장착된 복수의 카메라(예를 들면, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라)의 캘리브레이션을 위한 영상 촬영 시, 복수의 카메라용 캘리브레이션 타겟을 고정 장착한 후, 해당 카메라의 구동 시, 구동되는 해당 카메라와 대향되도록 해당 캘리브레이션용 타겟의 위치를 자동으로 회전 제어할 수 있도록 한 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 복수의 카메라가 장착되어 구동 제어신호에 따라 선택적으로 대응되는 캘리브레이션용 타겟을 설정된 배율별로 순차적으로 촬영하는 감시장치; 상기 복수의 카메라에 대한 캘리브레이션용 타겟이 각각 서로 다른 위치에 장착되고, 제공되는 제어신호에 따라 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 대응되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟을 회전 조절하는 캘리브레이션용 타겟 장착장치; 및 사용자의 요청에 따라 상기 감시 장치의 복수의 카메라를 설정된 순위에 따라 구동 제어하고, 현재 구동되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 해당 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 회전 제어신호를 상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치로 제공하고, 상기 감시장치의 구동 카메라에 의해 설정된 배율별로 촬영된 영상신호를 이용하여 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 제어장치를 포함한다.

Description

복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법{Target control apparatus and method for calibration of multiple cameras}
본 발명은 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 감시 장치(예를 들면, EOTS/TOD)에 장착된 복수의 카메라(예를 들면, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라)의 캘리브레이션을 위한 영상 촬영 시, 복수의 카메라용 캘리브레이션 타겟을 고정 장착한 후, 해당 카메라의 구동 시, 구동되는 해당 카메라와 대향되도록 해당 캘리브레이션용 타겟의 위치를 자동으로 회전 제어할 수 있도록 한 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 함정 또는 전투기 및 지상 전투체계에 적용된 감시장치 예를 들면, EOTS/TOD의 경우, 열 영상 카메라와 가시광 카메라를 모두 사용하고 있다.
그러나, 이러한 카메라들의 경우, 많은 정보를 획득하는 만큼, 유지 및 관리에 있어서 문제를 발생시킬 수 있다. 특히, 카메라의 위치 및 자세를 파악하는 카메라 캘리브레이션의 문제에 있어서는, 카메라들의 개수만큼이나 비용이 증가한다.
카메라의 캘리브레이션은, 카메라의 내부 인자(parameter) 및 외부 인자를 도출하는 과정을 포함한다. 카메라를 활용하는 대부분의 컴퓨터 비전 시스템은 카메라가 컴퓨터 비전 시스템의 설계자가 지정한 공간 내에서 어느 곳에 위치하고, 어느 방향을 바라보는지를 결정한다.
멀티 카메라들의 경우, 모든 카메라들의 위치들 및 자세 값들이 같은 좌표 계로 표현되기 때문에, 카메라 캘리브레이션은, 예를 들면 스테레오 이미징 같은, 다수의 카메라들을 사용하는 이미지 처리 시스템에 있어서는 필수적인 과정이다. 특히, 휴대폰 또는 차량에 스테레오 카메라들 또는 멀티 카메라들이 도입될 것이라 예상된다. 이러한 예상에 따르면 카메라 제조 업체에 있어서 멀티 카메라들의 카메라 캘리브레이션을 위한 제조 장비는 필수적이다.
캘리브레이션 패턴 내에 존재하는 캘리브레이션 오브젝트들이 많으면 많을 수록 캘리브레이션 알고리즘에 의한 결과의 정확도가 향상된다. 대부분의 캘리브레이션 프로그램들은 자동으로 캘리브레이션 오브젝트를 검출하나, 이러한 검출의 전제로서 사전 지식의 입력 또는 관심 영역의 지정과 같은 수작업을 요구한다. 이러한 수작업은 단일 카메라의 경우에는 1회면 가능하나 다수의 카메라에서는 많은 비용이 발생한다.
한편, 감시장치에 장착된 카메라 예를 들면, 열 영상 카메라와 가시광 카메라의 캘리브레이션을 수행할 경우, 동일한 캘리브레이션 타겟을 사용할 수 없으며, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라용 각각의 타겟이 필요하게 된다.
그러나, 종래에는 가시광 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 경우, 가시광 카메라의 캘리브레이션 타겟을 사용자가 수작업으로 해당 타겟을 설치하고, 가시광 카메라의 캘리브레이션이 종료된 후, 열 영상 카메라의 캘리브레이션을 수행할 경우에는 사용자가 다시 열 영상 카메라 캘리브레이션용 타깃을 장착하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.
그리고, 가시광 카메라 캘리브레이션용 타겟은 종이에 인쇄하여 사용할 수 있으나, 열 영상 카메라 캘리브레이션 용 타겟의 경우에는 별도의 열 영상 카메라 캘리브레이션 용 타겟이 필요하게 된다.
따라서, 가시광 카메라와 열 영상 카메라가 장착된 감시장치의 경우, 두개의 카메라의 캘리브레이션을 수행할 경우, 사용자가 캘리브레이션용 타겟을 보드에 선택적으로 수동으로 장착해야 하는 번거로운 문제점이 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 감시 장치(예를 들면, EOTS/TOD)에 장착된 복수의 카메라(예를 들면, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라)의 캘리브레이션을 위한 영상 촬영 시, 복수의 카메라용 캘리브레이션 타겟을 고정 장착한 후, 해당 카메라의 구동 시, 구동되는 해당 카메라와 대향되도록 해당 캘리브레이션용 타겟의 위치(회전)를 자동으로 회전 제어할 수 있도록 한 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치는, 복수의 카메라가 장착되어 구동 제어신호에 따라 선택적으로 대응되는 캘리브레이션용 타겟을 설정된 배율별로 순차적으로 촬영하는 감시장치; 상기 복수의 카메라에 대한 캘리브레이션용 타겟이 각각 서로 다른 위치에 장착되고, 제공되는 제어신호에 따라 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 대응되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟을 회전 조절하는 캘리브레이션용 타겟 장착장치; 및 사용자의 요청에 따라 상기 감시 장치의 복수의 카메라를 설정된 순위에 따라 구동 제어하고, 현재 구동되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 해당 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 회전 제어신호를 상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치로 제공하고, 상기 감시장치의 구동 카메라에 의해 설정된 배율별로 촬영된 영상신호를 이용하여 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 제어장치를 포함할 수 있다.
상기 복수의 카메라는, 가시광 카메라, 열 영상 카메라를 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션 제어장치는, 캘리브레이션 수행 결과 정보를 상기 감시장치로 제공하여 해당 카메라의 위치 자세 제어에 반영할 수 있다
상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치는, 상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟과, 상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 서로 다른 위치에 장착된 타겟 장착부; 및 상기 캘리브레이션 제어장치의 회전 제어신호에 따라 현재 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 상기 타겟 장착부를 회전 조절하는 회전 조절부를 포함할 수 있다.
상기 타겟 장착부는, 상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부; 및 상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부를 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션 제어장치는, 사용자에 의해 선택적으로 카메라의 캘리브레이션 요청신호를 입력하는 입력 선택부; 상기 입력 선택부에 의해 요청신호가 입력되면, 상기 제1 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하고, 제1 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제1 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하고, 상기 제1 카메라에 의해 설정된 배율별 촬영 영상을 수신하고, 수신된 촬영 영상 신호를 순차적으로 저장부에 저장하는 제어부; 및 상기 저장부에 저장된 제1 카메라 또는 제2 카메라의 각 배율별 타겟 촬영 영상을 이용하여 해당 제1 카메라 또는 제2 카메라의 캘리브레이션을 수행한 후, 캘리브레이션 수행 결과값을 상기 제어부로 제공하는 캘리브레이션부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 카메라에 대한 캘리브레이션이 종료된 후, 상기 제2 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하고, 제2 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제2 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하고, 제2 카메라에 의해 순차적으로 배율별 타겟 촬영 영상신호를 저장부에 순차적으로 저장할 수 있다.
상기 캘리브레이션 제어장치는, 상기 제어부에서 제공되는 상기 카메라 구동신호와, 타겟 장착부의 회전 제어신호를 각각 감시장치와 회전 조절부로 송신하는 송신부; 및 상기 감시장치의 제1,2 카메라에 의해 배율별로 순차적으로 촬영된 타겟 촬영 영상신호를 수신하여 제어부로 제공하는 수신부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법은, 감시장치에 장착된 복수의 카메라의 캘리브레이션 요청신호가 입력되면, 복수의 카메라 중 설정된 순위에 따른 제1 카메라를 구동 제어하고, 현재 구동되는 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 해당 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 캘리브레이션용 타겟 장착장치를 회전 제어하는 단계; 구동되는 1 카메라를 이용하여 설정된 배율별로 가시광 카메라 캘리브레이션용 타겟을 순차적으로 촬영하여 촬영된 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치로 전송하는 단계; 제1 카메라에 의해 촬영된 영상들을 이용하여 가시광 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 단계; 및 제1 카메라의 캘리브레이션이 종료된 후, 제2 카메라에 대한 캘리브레이션 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 카메라는, 가시광 카메라, 열 영상 카메라를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 및 제2 카메라에 대한 캘리브레이션이 순차적으로 종료된 후, 캘리브레이션 결과 정보를 상기 감시장치로 순차적으로 제공하여 해당 카메라의 위치 자세 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치는, 상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟과, 상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 서로 다른 위치에 장착된 타겟 장착부; 및 상기 캘리브레이션 제어장치의 회전 제어신호에 따라 현재 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 상기 타겟 장착부를 회전 조절하는 회전 조절부를 포함할 수 있다.
상기 타겟 장착부는, 상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부; 및 상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부를 포함할 수 있다.
상기 제2 카메라에 대한 캘리브레이션 동작을 수행하는 단계는, 상기 제1 카메라에 대한 캘리브레이션이 종료된 후, 상기 제2 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하는 단계; 상기 제2 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제2 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하는 단계; 및 상기 제2 카메라에 의해 순차적으로 배율별 타겟 촬영 영상신호를 이용하여 제2 카메라에 대한 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 감시 장치(예를 들면, EOTS/TOD)에 장착된 복수의 카메라(예를 들면, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라)의 캘리브레이션을 위한 영상 촬영 시, 복수의 카메라용 캘리브레이션 타겟을 고정 장착한 후, 해당 카메라의 구동 시, 구동되는 해당 카메라와 대향되도록 해당 캘리브레이션용 타겟의 위치(회전)를 자동으로 회전 제어할 수 있도록 함으로써, EOTS/TOD 캘리브레이션 과정을 자동화하여 양산 효율화 및 카메라 정보 신뢰도 향상으로 비용 절감 및 품질 향상을 기여할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 캘리브레이션용 타겟 장착장치의 형상에 대한 일 예를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 캘리브레이션 제어장치에 대한 상세 내부 블록 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 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 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 캘리브레이션용 타겟 장착장치의 형상에 대한 일 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 캘리브레이션 제어장치에 대한 상세 내부 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치는, 감시장치(100), 캘리브레이션 제어장치(200) 및 캘리브레이션용 타겟 장착 장치(300)를 포함할 수 있다.
상기 감시장치(100)는 EOTS/TOD일 수 있으며, 가시광 카메라(110)와 열 영상 카메라(120)를 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션 제어장치(200)는 입력 선택부(210), 송신부(220), 제어부(230), 수신부(240), 저장부(250) 및 캘리브레이션부(260)를 포함할 수 있다.
상기 감시장치(100)는 상기 캘리브레이션 제어장치(200)의 선택적 촬영 제어신호에 따라 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)에 장착된 대응 타겟을 촬영하고, 각 카메라에서 촬영된 영상을 캘리브레이션 제어장치(200)로 제공한다.
그리고, 감시장치(100)의 가시광 카메라(110) 및 열 영상 카메라(120)의 대응 타겟 촬영 시, 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어에 따라 설정된 배율에 따라 순차적인 줌 인 및 줌 아웃 촬영하고, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 회전 각도 변화에 따른 타겟 촬영을 수행한 후, 각 촬영 영상을 캘리브레이션 제어장치(200)로 제공할 수 있다. 구체적인 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)는 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부(311)와 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부(312)를 포함하는 타겟 장착부(310) 및 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어에 따라 상기 제1 타겟 장착부(311)와 제2 타겟 장착부(312)의 위치를 해당하는 대응 카메라가 타겟을 촬영할 수 있도록 회전 조절하는 회전 조절부(320)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같은 형상을 가질 수 있으며, 그 형상은 선택에 따라 다양하게 변경될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
그리고, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)는 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어에 따라 해당 타겟 촬영 각도를 다양하게 할 수 있도록 회전 조절부(320)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 회전 및 각도 조절이 가능할 수 있다. 즉, 예를 들어, 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어에 따라 가시광 카메라(110)의 타겟이 촬영되는 경우, 타겟의 정면이 촬영되도록 회전 조절부(320)가 제1 타겟 장착부(311) 또는 제2 타겟 장착부(312)를 회전 제어하고, 캘리브레이션 제어장치(200)의 회전 제어신호에 따라 회전 조절부(320)가 제1 타겟 장착부(311) 또는 제2 타겟 장착부(312)를 회전 제어할 수 있는 것이다. 구체적인 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 캘리브레이션 제어장치(200)는 사용자의 캘리브레이션 동작 요청신호가 입력되는 경우, 설정된 우선순위에 따른 해당 카메라의 촬영 제어신호를 감시장치(100)로 제공할 수 있다.
그리고, 캘리브레이션 제어장치(200)는 해당 카메라의 촬영 제어신호의 제공과 동시에, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 회전 조절부(320)로 선택된 해당 카메라용 타겟이 전면 즉, 감시장치(100)과 대향되는 위치에 위치할 수 있도록 하는 회전 제어신호를 제공할 수 있다.
한편, 캘리브레이션 제어장치(200)는, 현재 촬영되는 타겟에 대하여 설정된 각도로 회전되도록 하여 현재 촬영중인 해당 카메라가 다양한 각도로 해당 타겟을 촬영할 수 있도록 타겟 장착부(310)의 각도를 제어하기 위한 제어신호를 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 회전 조절부(320)로 제공할 수도 있다.
또한, 캘리브레이션 제어장치(200)는 현재 촬영중인 해당 카메라의 촬영이 모두 종료한 경우, 감시 장치(100)내 다른 카메라의 캘리브레이션을 위한 촬영동작이 이루어지도록 감시장치(100)로 카메라 전환 제어신호를 제공한다.
또한, 캘리브레이션 제어장치(200)는 상기와 같이 카메라 전환 제어신호를 감시장치(100)로 제공함과 동시에, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)로 전환된 해당 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 촬영될 수 있도록 타겟 장착부(310)의 회전 제어신호를 제공하고, 타겟의 촬영 각도를 조절하기 위한 타겟 장착부(310)의 촬영 각도 조절 제어신호 역시 제공될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치의 구체적인 동작에 대하여 순차적으로 설명해보기로 한다.
이하 설명에서는 가시광 카메라(110))의 캘리브레이션 동작을 먼저 수행하고, 가시광 카메라(100)의 캘리브레이션 동작이 종료된 후, 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션 동작을 수행하는 것을 예로 하여 설명하기로 한다. 또한, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 제1 타겟 장착부(311)에 가시광 카메라(110) 캘리브레이션용 타겟이 장착되고, 제2 타겟 장착부(312)에 열 영상 카메라(120) 캘리브레이션 타겟이 장착되는 것이라 가정하고 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 감시장치(100)내 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션을 위한 요청신호를 캘리브레이션 제어장치(200)의 입력 선택부(210)를 통해 제어부(230)로 입력한다.
제어부(230)는 입력 선택부(210)로부터 입력되는 요청신호에 따라 가시광 카메라(110) 구동신호를 송신부(220)를 통해 감시장치(100)로 제공한다.
감시장치(100)는 제어부(230)의 구동신호에 따라 먼저 캘리브레이션을 위한 가시광 카메라(110)를 구동 제어한다.
그리고, 상기 제어부(230)는 상기 구동신호를 감시장치(100)로 제공함과 동시에 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부(311)가 감시장치(100)의 가시광 카메라(110)에 의해 촬영될 수 있도록 회전 제어신호를 송신부(220)를 통해 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 회전 조절부(320)로 제공한다.
따라서, 회전 조절부(320)는 제어부(230)의 제어신호에 따라 제1 타겟 장착부(311)을 가시광 카메라(110)와 대향되는 위치로 회전 조절한다.
이와 같이 제1 타겟 장착부(311)의 회전 조절이 이루어져 가시광 카메라(110)와 대향되는 위치로 회전되는 경우, 가시광 카메라(110)는 제1 타겟 장착부(311)에 장착된 타겟을 설정된 배율 간격으로 순차적으로 촬영한 후, 촬영된 배율별 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치(200)로 전송한다.
캘리브레이션 제어장치(200)의 수신부(240)는 상기 감시장치(100)로부터 가시광 카메라(110)에 의해 촬영된 배율별 순차적 영상들을 수신하여 제어부(230)로 제공하고, 제어부(230)는 해당 촬영 영상들을 순차적으로 저장부(250)에 저장한다. 이때, 순차적으로 수신되는 배율별 가시광 카메라(110)의 촬영 영상을 전시부(미도시)에 디스플레이할 수 있다.
그리고, 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어부(230)는 전시부에 저장된 배율별 촬영 영상 또는 저장부(250)에 저장된 배율별 촬영 영상을 캘리브레이션부(260)로 제공한다.
캘리브레이션부(260)는 제어부(230)를 통해 제공되는 가시광 카메라(110)의 배율별 촬영 영상들을 이용하여 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션을 수행하고, 캘리브레이션 수행 결과값을 제어부(230)로 제공한다. 여기서, 캘리브레이션부(260)을 통해 수행되는 캘리브레이션은 이미 공지된 어떠한 캘리브레이션 방법을 이용해도 무관하기 때문에 상세 설명은 생략하기로 한다.
제어부(230)는 캘리브레이션부(260)로부터 제공되는 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션 결과 정보를 저장부(250)에 저장함과 동시에 감시장치(100)로 송신부(220)를 통해 제공할 수 있는 것이다.
따라서, 감시장치(100)는 캘리브레이션 제어장치(200)로부터 제공되는 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션 결과 정보를 이용하여 가시광 카메라(110)의 위치 및 자세 제어를 수행할 수 있는 것이다.
이와 같이, 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션이 완료된 경우, 감시장치(100)의 열 영상 카메라(120)에 대한 캘리브레이션을 위한 타겟 제어 동작을 수행한다.
이하, 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션을 위한 타겟 제어동작에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 가시광 카메라(110)의 캘리브레이션이 완료된 경우, 제어부(230)는 열 영상 카메라(120) 구동신호를 송신부(220)를 통해 감시장치(100)로 제공한다.
감시장치(100)는 제어부(230)의 구동신호에 따라 캘리브레이션을 위한 열 영상 카메라(120)를 구동 제어한다.
그리고, 상기 제어부(230)는 상기 구동신호를 감시장치(100)로 제공함과 동시에 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부(312)가 감시장치(100)의 열 영상 카메라(120)에 의해 촬영될 수 있도록 회전 제어신호를 송신부(220)를 통해 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 회전 조절부(320)로 제공한다.
따라서, 회전 조절부(320)는 제어부(230)의 제어신호에 따라 제2 타겟 장착부(312)를 열 영상 카메라(120)와 대향되는 위치로 회전 조절한다.
이와 같이 제2 타겟 장착부(312)의 회전 조절이 이루어져 열 영상 카메라(120)와 대향되는 위치로 회전되는 경우, 열 영상 카메라(120)는 제2 타겟 장착부(312)에 장착된 열 영상 카메라 캘리브레이션용 타겟을 설정된 배율 간격으로 순차적으로 촬영한 후, 촬영된 배율별 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치(200)로 전송한다.
캘리브레이션 제어장치(200)의 수신부(240)는 상기 감시장치(100)로부터 열 영상 카메라(120)에 의해 촬영된 배율별 순차적 영상들을 수신하여 제어부(230)로 제공하고, 제어부(230)는 해당 촬영 영상들을 순차적으로 저장부(250)에 저장한다. 이때, 순차적으로 수신되는 배율별 열 영상 카메라(110)의 촬영 영상을 전시부(미도시)에 디스플레이할 수 있다.
그리고, 캘리브레이션 제어장치(200)의 제어부(230)는 전시부에 저장된 배율별 촬영 영상 또는 저장부(250)에 저장된 배율별 촬영 영상을 캘리브레이션부(260)로 제공한다.
캘리브레이션부(260)는 제어부(230)를 통해 제공되는 열 영상 카메라(120)의 배율별 촬영 영상들을 이용하여 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션을 수행하고, 캘리브레이션 수행 결과값을 제어부(230)로 제공한다. 여기서, 캘리브레이션부(260)를 통해 수행되는 캘리브레이션은 이미 공지된 어떠한 캘리브레이션 방법을 이용해도 무관하기 때문에 상세 설명은 생략하기로 한다.
제어부(230)는 캘리브레이션부(260)로부터 제공되는 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션 결과 정보를 저장부(250)에 저장함과 동시에 감시장치(100)로 송신부(220)를 통해 제공할 수 있는 것이다.
따라서, 감시장치(100)는 캘리브레이션 제어장치(200)로부터 제공되는 열 영상 카메라(120)의 캘리브레이션 결과 정보를 이용하여 열 영상 카메라(120)의 위치 및 자세 제어를 수행할 수 있는 것이다.
상기한 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법에 대하여 도 4를 참조하여 단계적으로 설명해 보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다. 이하 설명에서도 상기 제어장치의 동작과 동일하게 가시광 카메라의 캘리브레이션을 먼저 수행하고, 가시광 카메라의 캘리브레이션이 완료된 후, 열 영상 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 것으로 가정하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 먼저 사용자(운용자)로부터 가시광 카메라와 열 영상 카메라의 캘리브레이션 요청신호가 입력되었는지 판단한다(S401).
판단 결과, 사용자로부터 캘리브레이션 요청이 있는 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 캘리브레이션 제어장치(200)는 감시장치(100)에 장착된 가시광 카메라를 구동 제어하고, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)를 회전 제어하여 가시광 카메라 캘리브레이션용 타겟이 가시광 카메라와 대향되도록 위치 조절한다(S402).
이어, 가시광 카메라를 이용하여 설정된 배율별로 가시광 카메라 캘리브레이션용 타겟을 순차적으로 촬영하여 촬영된 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치(200)로 제공한다(S403).
이어, 캘리브레이션 제어장치(200)는 가시광 카메라에 의해 순차적으로 촬영된 배율별 영상들을 이용하여 가시광 카메라의 캘리브레이션을 수행하고, 캘리브레이션 수행 결과 정보를 감시장치(100)로 전송하여 가시광 카메라에 반영한다(S404). 즉, 감시장치(100)는 캘리브레이션 제어장치(200)로부터 제공되는 가시광 카메라의 캘리브레이션 결과 정보를 이용하여 가시광 카메라의 위치 및 자세 제어를 수행할 수 있는 것이다.
이어, 가시광 카메라에 대한 캘리브레이션이 완료되었는지 판단한다(S405).
판단 결과, 가시광 카메라의 캘리브레이션이 완료된 경우, 캘리브레이션 제어장치(200)는 감시장치(100)의 열 영상 카메라의 구동을 제어한 후, 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)를 회전 제어하여 열 영상 카메라 캘리브레이션용 타겟이 열 영상 카메라와 대향되도록 위치 조절한다(S406).
이어, 열 영상 카메라를 이용하여 설정된 배율별로 열 영상 카메라 캘리브레이션용 타겟을 순차적으로 촬영하여 촬영된 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치(200)로 제공한다(S407).
이어, 캘리브레이션 제어장치(200)는 열 영상 카메라에 의해 순차적으로 촬영된 배율별 영상들을 이용하여 열 영상 카메라의 캘리브레이션을 수행하고, 캘리브레이션 수행 결과 정보를 감시장치(100)로 전송하여 열 영상 카메라에 반영한다(S408). 즉, 감시장치(100)는 캘리브레이션 제어장치(200)로부터 제공되는 열 영상 카메라의 캘리브레이션 결과 정보를 이용하여 열 영상 카메라의 위치 및 자세 제어를 수행할 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은, 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치 및 방법에서는 캘리브레이션용 타겟 장착장치(300)의 제1 타겟 장착부(311)와 제2 타겟 장착부(312)의 회전 제어하여, 가시광 카메라용 캘리브레이션 타겟과 열 영상 카메라 캘리브레이션 타겟의 위치만을 조절하는 실시 예에 대해서만 설명하였으나, 좀 더 정확한 캘리브레이션을 위해 제1 타겟 장착부(311)와 제2 타겟 장착부(312)의 각도를 조절하여 다양한 타겟 영상을 대응하는 카메라가 촬영하여 캘리브레이션을 수행할 수 있도록 할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 여기서, 제1 타겟 장착부(311)와 제2 타겟 장착부(312)의 각도를 조절하여 가시광 카메라(110) 및 열 영상 카메라(120)의 타겟을 촬영한 후, 캘리브레이션을 수행하는 동작은 상기한 동작과 동일하기 때문에 상세 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 실시예서는 두 대의 카메라에 대해서만 설명하였으나, 그 이상의 카메라가 장착된 경우에도 동일한 방법으로 적용 가능함을 이해해야 할 것이다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.
상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 감시장치
110 : 가시광 카메라
120 : 열 영상 카메라
200 : 캘리브레이션 제어장치
210 : 입력 선택부
220 : 송신부
230 : 제어부
240 : 수신부
250 : 저장부
260 : 캘리브레이션부
300 : 캘리브레이션용 타겟 장착장치
310 : 타겟 장착부
311 : 제1 타겟 장착부
312 : 제2 타겟 장착부
320 : 회전 조절부

Claims (14)

  1. 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치에 있어서,
    복수의 카메라가 장착되어 구동 제어신호에 따라 선택적으로 대응되는 캘리브레이션용 타겟을 설정된 배율별로 순차적으로 촬영하는 감시장치;
    상기 복수의 카메라에 대한 캘리브레이션용 타겟이 각각 서로 다른 위치에 장착되고, 제공되는 제어신호에 따라 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 대응되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟을 회전 조절하는 캘리브레이션용 타겟 장착장치; 및
    사용자의 요청에 따라 상기 감시 장치의 복수의 카메라를 설정된 순위에 따라 구동 제어하고, 현재 구동되는 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 해당 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 회전 제어신호를 상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치로 제공하고, 상기 감시장치의 구동 카메라에 의해 설정된 배율별로 촬영된 영상신호를 이용하여 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 제어장치를 포함하고,
    상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치는,
    제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟과, 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 서로 다른 위치에 장착된 타겟 장착부; 및
    상기 캘리브레이션 제어장치의 회전 제어신호에 따라 현재 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 상기 타겟 장착부를 회전 조절하는 회전 조절부를 포함하며,
    상기 타겟 장착부는,
    상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부; 및
    상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부를 포함하고,
    상기 캘리브레이션 제어장치는,
    사용자에 의해 선택적으로 카메라의 캘리브레이션 요청신호를 입력하는 입력 선택부;
    상기 입력 선택부에 의해 요청신호가 입력되면, 상기 제1 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하고, 제1 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제1 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하고, 상기 제1 카메라에 의해 설정된 배율별 촬영 영상을 수신하고, 수신된 촬영 영상 신호를 순차적으로 저장부에 저장하는 제어부; 및
    상기 저장부에 저장된 제1 카메라 또는 제2 카메라의 각 배율별 타겟 촬영 영상을 이용하여 해당 제1 카메라 또는 제2 카메라의 캘리브레이션을 수행한 후, 캘리브레이션 수행 결과값을 상기 제어부로 제공하는 캘리브레이션부를 포함하는 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라를 포함하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 제어장치는,
    캘리브레이션 수행 결과 정보를 상기 감시장치로 제공하여 해당 카메라의 위치 자세 제어에 반영하도록 하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 카메라에 대한 캘리브레이션이 종료된 후, 상기 제2 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하고, 제2 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제2 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하고, 제2 카메라에 의해 순차적으로 배율별 타겟 촬영 영상신호를 저장부에 순차적으로 저장하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 제어장치는,
    상기 제어부에서 제공되는 상기 카메라 구동신호와, 타겟 장착부의 회전 제어신호를 각각 감시장치와 회전 조절부로 송신하는 송신부; 및
    상기 감시장치의 제1,2 카메라에 의해 배율별로 순차적으로 촬영된 타겟 촬영 영상신호를 수신하여 제어부로 제공하는 수신부를 더 포함하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어장치.
  9. 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법에 있어서,
    감시장치에 장착된 복수의 카메라의 캘리브레이션 요청신호가 입력되면, 복수의 카메라 중 설정된 순위에 따른 제1 카메라를 구동 제어하고, 현재 구동되는 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 해당 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 캘리브레이션용 타겟 장착장치를 회전 제어하는 단계;
    구동되는 1 카메라를 이용하여 설정된 배율별로 가시광 카메라 캘리브레이션용 타겟을 순차적으로 촬영하여 촬영된 영상들을 순차적으로 캘리브레이션 제어장치로 전송하는 단계;
    제1 카메라에 의해 촬영된 영상들을 이용하여 가시광 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 단계; 및
    제1 카메라의 캘리브레이션이 종료된 후, 제2 카메라에 대한 캘리브레이션 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 캘리브레이션용 타겟 장착장치는,
    상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟과, 상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 서로 다른 위치에 장착된 타겟 장착부; 및
    상기 캘리브레이션 제어장치의 회전 제어신호에 따라 현재 구동되는 카메라와 대향되는 위치로 상기 타겟 장착부를 회전 조절하는 회전 조절부를 포함하며,
    상기 타겟 장착부는,
    상기 제1 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제1 타겟 장착부; 및
    상기 제2 카메라의 캘리브레이션용 타겟이 장착된 제2 타겟 장착부를 포함하고,
    제2 카메라에 대한 캘리브레이션 동작을 수행하는 단계는,
    상기 제1 카메라에 대한 캘리브레이션이 종료된 후, 상기 제2 카메라 구동신호를 감시장치로 제공하는 단계;
    상기 제2 카메라의 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 타겟을 제2 카메라와 대향되는 위치로 회전되도록 상기 회전 조절부로 회전 제어신호를 제공하는 단계;
    상기 제2 카메라에 의해 순차적으로 배율별 타겟 촬영 영상신호를 이용하여 제2 카메라에 대한 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함하는는 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는, 가시광 카메라 및 열 영상 카메라를 포함하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 카메라 및 제2 카메라에 대한 캘리브레이션이 순차적으로 종료된 후, 캘리브레이션 결과 정보를 상기 감시장치로 순차적으로 제공하여 해당 카메라의 위치 자세 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것인 복수 카메라의 캘리브레이션용 타겟 제어방법.
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