KR102488180B1 - Multi-camera device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티카메라 장치에 관한 발명이다. 보다 자세하게는 복수 카메라들의 화각들이 서로 오버랩(overlap)되지 않도록 제어함으로써 최대의 화각으로 촬영이 가능한 멀티카메라 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-camera device. More specifically, it relates to a multi-camera device capable of taking pictures with the maximum angle of view by controlling the angles of view of a plurality of cameras so that they do not overlap each other.
가상 세계와 실제 세계의 경계를 허무는 메타버스(metaverse) 기술을 이용한 서비스가 활발히 도입되고 있다. 메타버스 기술은 VR(Virtual Reality), AR(Augmented Reality), MR(mixed Reality)를 아우르는 가상융합기술(XR)을 기초로, 데이터, 네트워크, 인공지능(D·N·A, Data, Network, AI) 기술과 융합하여, 현실의 세계를 뛰어넘어 가상의 세계를 체험하게 할 수 있다.Services using metaverse technology, which blurs the boundary between the virtual world and the real world, are being actively introduced. Metaverse technology is based on virtual convergence technology (XR) that encompasses VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), and MR (mixed Reality), data, network, artificial intelligence (D N A, Data, Network, By converging with AI) technology, it is possible to experience the virtual world beyond the real world.
메타버스 컨텐츠를 제작하기 위해서는 씸리스(seamless)한 공간을 표현해 줄 필요가 있다. 이를 위해 광각으로 현실 세계를 촬영하는 기술이 필요하다. 또한, VR 컨텐츠 또는 인터넷 맵 작성을 위해서도 360도 어라운드 뷰 촬영을 위하여 광각 촬영 기술이 도입되었고, 파노라마 촬영이 필요한 스포츠, 콘서트 현장 등에도 적용이 확장되고 있다. In order to produce metaverse contents, it is necessary to express a seamless space. To do this, you need a wide-angle lens to shoot the real world. In addition, wide-angle shooting technology has been introduced for 360-degree around-view shooting for creating VR content or Internet maps, and its application is expanding to sports and concert sites that require panoramic shooting.
종래의 광각 촬영 기술로서 광각 렌즈를 사용하여 촬영하는 방법이 있었다. 그러나 렌즈의 특성상 광각 렌즈는 중심부와 외각의 왜곡이 심하고, 왜곡을 해소하기 위해서 이미지 프로세싱(processing)을 적용하면 화질이 저하되는 문제점이 있었다. As a conventional wide-angle photographing technique, there is a method of photographing using a wide-angle lens. However, due to the nature of the lens, the wide-angle lens has a problem in that the central and outer angles are severely distorted, and when image processing is applied to eliminate the distortion, the image quality deteriorates.
또한 복수의 카메라를 이용하여 광각 촬영을 하는 경우에는 복수의 카메라의 화각이 중복되는 부분이 발생하고, 이를 보정하기 위하여 촬영된 이미지에 이미지 처리(image processing)을 별도로 적용하여야 하는 문제점이 있었다. In addition, when wide-angle photography is performed using a plurality of cameras, there is a problem in that the angles of view of the plurality of cameras overlap, and image processing must be separately applied to the captured image to compensate for this.
결국, 별도의 보정 과정이 필요하지 않은, 복수의 카메라를 이용하여 광각 촬영을 수행하는 장치 및 그 방법에 대한 요구가 있었으나, 종래의 기술에 따르면 이를 제공할 수 없는 문제점이 있었고, 본 발명은 이를 해결하기 위한 것이다.As a result, there has been a demand for a device and method for performing wide-angle photography using a plurality of cameras, which does not require a separate correction process, but there is a problem in that it cannot be provided according to the prior art, and the present invention addresses this problem. it is to solve
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 복수의 카메라들을 이용하여 최대 화각을 가지는 이미지를 촬영하는 것이다.A technical problem to be solved by the present invention is to capture an image having a maximum angle of view using a plurality of cameras.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 복수의 카메라들의 화각들이 서로 오버랩(overlap)되지 않도록 각 카메라의 위치를 조정하는 멀티카메라 장치를 제공하는 것이다.In addition, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a multi-camera device for adjusting the position of each camera so that the angles of view of a plurality of cameras do not overlap each other.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치는, 프레임, 상기 프레임의 상면에 위치하는 중앙 카메라, 상기 중앙 카메라로부터 이격되어 프레임의 상면에 위치하는 제1 측면 카메라, 상기 제1 측면 카메라와 상기 프레임 사이에 위치하며 상기 제1 측면 카메라를 좌우 방향으로 회전시키는 제1 회전장치, 상기 촬영 대상과의 거리를 측정하는 거리측정장치 및 상기 거리측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 상기 중앙 카메라의 화각이 상기 제1 측면 카메라의 화각과 서로 겹치지 않도록 상기 제1 회전장치를 회전시키는 회전 제어부를 포함한다.A multi-camera device according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a frame, a central camera located on the upper surface of the frame, a first side camera located on the upper surface of the frame spaced apart from the central camera, the A first rotating device located between the first side camera and the frame and rotating the first side camera in the left and right directions, a distance measuring device for measuring a distance to the shooting target, and a distance measured by the distance measuring device A rotation controller configured to rotate the first rotating device so that the angle of view of the central camera does not overlap with the angle of view of the first side camera.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 카메라로부터 상기 제1 측면 카메라와 반대 방향으로 이격되어 상기 프레임의 상면에 위치하는 제2 측면 카메라와, 상기 제2 측면 카메라와 상기 프레임 사이에 위치하며 상기 제2 측면 카메라를 좌우 방향으로 회전시키는 제2 회전장치를 더 포함하고, 상기 회전 제어부는, 상기 거리측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 상기 중앙 카메라의 화각이 상기 제2 측면 카메라의 화각과 서로 겹치지 않도록 상기 제2 회전장치를 회전시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a second side camera positioned on an upper surface of the frame spaced apart from the central camera in a direction opposite to the first side camera, and positioned between the second side camera and the frame, Further comprising a second rotation device for rotating the second side camera in the left and right directions, wherein the rotation control unit determines that the angle of view of the central camera is the same as the angle of view of the second side camera based on the distance measured by the distance measuring device. The second rotating device may be rotated so as not to overlap each other.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 제어부는, 상기 중앙 카메라를 중심으로 상기 제1 측면 카메라와 상기 제2 측면 카메라가 서로 반대방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotation control unit may control the first side camera and the second side camera to rotate in opposite directions around the center camera.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 제어부는, 상기 제1 측면 카메라와 상기 제2 측면 카메라의 회전 각도가 동일하도록 상기 제1 회전장치와 상기 제2 회전장치를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotation controller may control the first rotation device and the second rotation device so that rotation angles of the first side camera and the second side camera are the same.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라는, 상기 프레임의 연장방향과 동일한 방향으로 배치되는 직선 선상 또는 상기 프레임의 평면상에 배치되는 곡면 선상에, 미리 정해진 간격으로 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the central camera, the first side camera, and the second side camera are arranged on a straight line disposed in the same direction as the extension direction of the frame or on a curved line disposed on a plane of the frame. , may be arranged at predetermined intervals.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 제어부는, 하기 <수학식>을 기초로 상기 제1 측면 카메라의 카메라의 회전 각도(ω)를 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotation control unit may determine the rotation angle ω of the camera of the first side camera based on the following <Equation>.
<수학식><mathematical expression>
여기에서, 상기 θ는 상기 중앙 카메라 및 상기 제1 측면 카메라의 화각을 의미하고, 상기 d는 상기 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격을 의미하고, L은 상기 거리측정장치에서 측정된 상기 촬영 대상과의 거리를 의미한다.Here, θ denotes the angle of view of the central camera and the first side camera, d denotes an arrangement interval between the central camera and the first side camera, and L denotes the angle of view measured by the distance measuring device. Indicates the distance from the subject to be photographed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 제어부는, 상기 거리측정장치에서 측정된 상기 촬영 대상과의 거리와, 상기 중앙 카메라의 미리 설정된 화각을 이용하여, 상기 중앙 카메라가 촬영하는 상기 촬영 대상의 폭을 산출하고, 산출된 상기 촬영 대상의 폭이, 상기 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격보다 큰 경우, 상기 제1 회전장치를 회전시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotation control unit may use the distance to the photographing target measured by the distance measuring device and a preset angle of view of the central camera to capture the image of the photographing target by the central camera. A width is calculated, and the first rotation device may be rotated when the calculated width of the photographing target is greater than a disposition distance between the center camera and the first side camera.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라, 및 상기 제2 측면 카메라의 화각은 서로 동일할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the angles of view of the central camera, the first side camera, and the second side camera may be the same.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 거리측정장치는, 초음파 센서, 적외선 센서, LIDAR(light detection and ranging) 센서 및 Radar(radio detecting and raging) 센서 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the distance measuring device may include any one of an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a light detection and ranging (LIDAR) sensor, and a radio detecting and raging (radar) sensor.
본 발명에 따르면, 복수의 카메라의 화각이 겹치지 않음으로써 최대의 화각으로 촬영이 가능한 효과가 있다. According to the present invention, since the angles of view of a plurality of cameras do not overlap, there is an effect of enabling shooting with the maximum angle of view.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 카메라에서 화각이 겹치지 않음으로써 촬영된 이미지에서 중복 촬영된 부분을 제거하기 위한 이미지 프로세싱을 생략할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since angles of view do not overlap in a plurality of cameras, there is an effect that image processing for removing redundantly photographed parts from captured images can be omitted.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above description, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각 제어 전의 촬영 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각 제어 후의 촬영 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 각도(ω)를 도출하기 위한 수학식을 설명하기 위한 설명도이다.1 is a configuration diagram of a multi-camera device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a multi-camera device according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a multi-camera device according to another embodiment of the present invention.
4 is a photographing state diagram before control of the angle of view according to an embodiment of the present invention.
5 is a photographing state diagram after controlling the angle of view according to an embodiment of the present invention.
6 is an explanatory view for explaining a mathematical formula for deriving a rotation angle ω according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to a general or dictionary meaning. According to the principle that an inventor may define a term or a concept of a word in order to best describe his/her invention, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. In addition, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one embodiment in which the present invention is realized, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so they can be replaced at the time of the present application. It should be understood that there may be many equivalents and variations and applicable examples.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B used in this specification and claims may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The term 'and/or' includes a combination of a plurality of related recited items or any one of a plurality of related recited items.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification and claims are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as "include" or "having" in this application do not exclude in advance the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
본 명세서 및 특허청구범위에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "연결"되어 있다고 기재한 경우에는 직접 연결된 경우와 함께, 중간에 다른 구성요소를 통하여 연결된 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 하며, "직접 연결" 또는 "바로 연결"되어 있다고 기재한 경우에만 중간에 다른 구성요소가 없이 하나의 구성요소와 다른 구성요소가 연결된 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로 구성요소들 사이의 관계를 설명하는 다른 표현들도 동일한 취지로 이해되어야 한다.In the present specification and claims, when it is described that one component is "connected" to another component, it should be understood that it includes the case of being directly connected as well as the case of being connected through another component in the middle. Only when it is described as "connected" or "directly connected", it should be understood that one component and another component are connected without other components in the middle. Likewise, other expressions describing relationships between components should be understood in the same sense.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다. In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not contradict each other technically.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a multi-camera device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a multi-camera device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티카메라 장치(10)의 구성을 설명한다.Referring to Figures 1 and 2, the configuration of the
멀티카메라 장치(10)는 프레임(100), 중앙 카메라(200), 거리측정장치(250), 제1 측면 카메라(300), 제1 회전장치(350), 제2 측면 카메라(400), 제2 회전장치(450), 회전 제어부(500), 및 영상 획득부(600)를 포함할 수 있다.The
우선, 프레임(100)은 멀티카메라 장치(10)의 각 구성이 배치되는 지지대를 포함할 수 있다. 프레임(100)은 복수의 카메라(예를 들어, 중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300) 및 제2 측면 카메라(400))가 안정적으로 촬영 대상을 촬영할 수 있도록 지지하는 역할을 할 수 있다.First, the
예를 들어, 프레임(100)은 평판, 빔(beam) 지지대, 또는 스탠드(stand) 거치대를 포함할 수 있다. 도 1에는 프레임(100)이 평판으로 도시되어 있으나, 이것은 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되지 않는다. For example, the
중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)는 동일한 방향을 바라보도록 프레임(100) 상에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 측면 카메라(400)는 중앙 카메라(200)와 동일한 방향을 바라보도록 프레임(100) 상에 배치될 수 있다.The
중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300), 및 제2 측면 카메라(400)는 일정한 간격으로 프레임(100)에 배치될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300), 및 제2 측면 카메라(400)는 동일한 화각을 가지는 카메라 장치일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300), 및 제2 측면 카메라(400)는 10 내지 30cm의 간격으로 배치될 수 있으며, 화각은 동일하게 40 내지 70도를 가질 수 있다. 또한, 일 실시예로서 중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300) 및 제2 측면 카메라(400)는 동일한 성능을 지닌 카메라일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
제1 측면 카메라(300)와 제2 측면 카메라(400)는 중앙 카메라(200)를 중심으로, 중앙 카메라(200)의 좌우에 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 중앙 카메라(200), 제1 측면 카메라(300), 및 제2 측면 카메라(400)는 가상의 직선 선상 또는 가상의 곡선 선상에 일정한 간격으로 각각 배치될 수 있다.The
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 측면 카메라(300) 또는 제2 측면 카메라(400) 중 어느 하나가 생략되어 실시될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 멀티카메라 장치(10)은 3개 이상의 측면 카메라를 포함할 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and in another embodiment of the present invention, any one of the
본 발명의 실시예에 따른 멀티카메라 장치(10)는 복수의 측면 카메라들을 포함하더라도 각 측면 카메라(300, 400)의 화각을 제어하는 방법은, 실질적으로 동일하다. 즉, 제1 측면 카메라(300)의 동작 방법과 제2 측면 카메라(400)의 동작 방법은 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 측면 카메라(300)를 예로 들어 설명하도록 한다.Even if the
멀티카메라 장치(10)는 복수의 카메라를 이용하여 광각을 동시에 촬영할 수 있으며 VR, 파노라마 촬영 등에 활용될 수 있다. 기존의 단일 카메라를 광각 렌즈를 이용하여 광각 촬영을 하는 경우에 렌즈의 한계 때문에 중심 부분과 외각 부분의 이미지 왜곡이 발생하고, 이를 소프트웨어로 보정하는 경우 화질 저하의 문제가 있었다. 멀티카메라 장치(10)는 일반 렌즈를 사용하는 복수의 카메라를 포함하고 각 카메라의 화각이 오버랩(overlap)되지 않도록 각 카메라의 위치를 조정함으로써 이미지의 왜곡이 없는 고화질의 광각 이미지를 획득할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 회전장치(350)는 프레임(100)과 제1 측면 카메라(300) 사이에 위치할 수 있다. 제1 회전장치(350)는 프레임(100)에 배치되어 제1 측면 카메라(300)와 연결될 수 있다. 제1 회전장치(350)는 스텝모터(step motor) 또는 BLDC 모터(Brushless DC electric motor)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the first
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 회전장치(350)는 제1 측면 카메라(300)를 좌우 방향으로 회전시킬 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, the first
제1 회전장치(350)는 회전 제어부(500)로부터 회전 각도(ω)가 포함된 회전 신호를 수신할 수 있다, 제1 회전장치(350)는 상기 수신된 회전 신호에 포함된 회전 각도(ω) 만큼 제1 측면 카메라(300)를 회전시킬 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 거리측정장치(250)는 촬영 대상과 중앙 카메라(200) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 거리측정장치(250)를 초음파 센서, 적외선 센서, LIDAR(light detection and ranging) 센서 및 Radar(radio detecting and raging) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 거리측정장치(250)는 중앙 카메라(200) 상에 배치되며, 중앙 카메라(200)의 촬영 방향과 동일한 방향으로 거리를 측정할 수 있다. 거리측정장치(250)는 중앙 카메라(200)의 화각의 중심에 최대한 가까운 지점에 대한 거리를 측정해야 하므로, 중앙 카메라(200)와 밀착하여 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 거리측정장치(250)는 중앙 카메라(200)의 상단에 배치되거나, 중앙 카메라(200)의 일측에 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거리측정장치(250)는 중앙 카메라(200)의 하단 또는 측면에 배치될 수도 있다.For example, the
회전 제어부(500)는 거리측정장치(250)에서 측정된 거리를 바탕으로 중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)의 화각이 겹치지 않기 위해 필요한 제1 측면 카메라(300)의 회전 각도(ω)를 도출하고, 상기 도출된 회전 각도(ω)가 포함된 회전 신호를 제1 회전장치(350)에 전달할 수 있다.Based on the distance measured by the
회전 제어부(500)가 회전 각도(ω)를 도출하는 과정은 도 4 내지 도 6에서 더 자세히 설명한다.The process of deriving the rotation angle ω by the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 획득부(600)는 중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)에서 출력된 영상 신호를 입력 받아, 하나의 영상으로 합성함으로써 광각 영상을 도출할 수 있다. 이때, 영상 획득부(600)는 중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)에서 출력된 복수의 영상을 이용하여 하나의 파노라마 이미지를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 측면 카메라(400)와 프레임(100) 사이에는 제2 회전장치(450)가 위치하며, 제2 회전장치(450)는 회전 제어부(500)로부터 회전 신호를 전달받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2 회전장치(450)는 제1 회전장치(350)와 중앙 카메라(200)를 기준으로 대칭이 되도록 동작할 수 있다. 즉, 제2 회전장치(450)의 회전 각도(ω)는 제1 회전장치(350)의 회전 각도(ω)와 동일하나, 회전방향은 서로 다를 수 있다. 이를 통해, 제1 측면 카메라(300)와 제2 측면 카메라(400)는 중앙 카메라(200)를 중심으로 동일한 각도로 서로 멀어지도록 회전할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
제2 회전장치(450)의 동작 방법은 제1 회전장치(350)의 동작방법과 실질적으로 동일하므로 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고 제1 회전장치(350)의 동작을 예로 들어 설명하도록 한다. Since the operating method of the second
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티카메라 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a multi-camera device according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예 따른 멀티카메라 장치(20)는 복수의 카메라가 가상의 곡선(25) 상에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3 , in the multi-camera device 20 according to another embodiment of the present invention, a plurality of cameras may be disposed on an
복수의 카메라가 가상의 곡선(25)에 배치되면, 가상의 직선 상에 배치되는 것에 비하여, 조금 더 넓은 파노라마 이미지를 얻을 수 있다. 이때, 가상의 곡선(25)은 프레임(100)의 평면 상에 배치될 수 있으며, 동일한 곡률로 형성될 수 있다. When the plurality of cameras are disposed on the
또한, 가상의 곡선(25)은 중앙 카메라(200)을 중심으로 대칭이 되도록 배치될 수 있으며, 프레임(100)의 일단으로부터 동일한 거리에 제1 측면 카메라(300)와 제2 측면 카메라(400)가 배치되도록 형성될 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 화각 제어 전의 촬영 상태도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 화각 제어 후의 촬영 상태도이다.4 is a photographing state diagram before angle of view control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a photographing state diagram after angle of view control according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)가 동일한 방향을 바라보고 촬영하는 경우, 중앙 카메라(200)의 화각과 제1 측면 카메라(300)의 화각이 일부 오버랩될 수 있다. Referring to FIG. 4 , when the
화각이 오버랩되는 경우, 영상 획득부(600)는 중복된 화각에 해당하는 영역을 검출하는 별도의 과정을 거쳐야만 하나의 파노라마 이미지를 형성할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 제어부(500)는 제1 측면 카메라(300)가 바라보는 방향을 제1 회전장치(350)를 이용하여 회전시킴으로써 오버랩되는 것을 방지할 수 있다.When the angles of view overlap, the
도 5를 참조하면, 회전 제어부(500)는 중앙 카메라(200)에서 촬영하는 촬영대상과 제1 측면 카메라(300)에서 촬영하는 촬영대상이 겹치지 않도록 하기 위하여 제1 측면 카메라(300)의 각도를 중앙 카메라(200)의 외측으로 회전시킬 수 있다. 이는 제2 측면 카메라(400)도 마찬가지이다. 이를 통해, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 멀티카메라 장치는 서로 오버랩(overlap)되지 않는 화각으로 복수의 카메라가 촬영대상을 촬영하도록 함으로써, 중복 촬영된 영역을 계산하는 별도의 이미지 처리(image processing) 과정이 없이 파노라마 이미지를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
이하에서는, 회전 제어부(500)에서 제1 측면 카메라(300)의 회전 각도(ω)을 계산하는 방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for calculating the rotation angle ω of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 각도(ω)을 도출하기 위한 수학식을 설명하기 위한 설명도이다.6 is an explanatory view for explaining a mathematical formula for deriving a rotation angle ω according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 중앙 카메라(200)의 화각인 제1 화각(210)과 제1 측면 카메라(300)의 화각인 제2 화각(320)이 서로 중복되는 상황에서, 회전 제어부(500)는 제1 측면 카메라(300)를 왼쪽 방향으로 회전시킴으로써 제1 화각(210)과 제2 화각(320)의 중복을 피할 수 있다.Referring to FIG. 6 , in a situation where the first angle of
회전 제어부(500)는 도 6에 기재된 아래 수학식을 바탕으로 회전 각도 ω를 도출할 수 있다. 회전 제어부(500)는 하기 식 (1)을 기초로 상기 제1 측면 카메라의 회전 각도(ω)를 결정할 수 있다.The
(1) (One)
여기에서, 상기 θ는 상기 중앙 카메라 및 상기 제1 측면 카메라의 화각을 의미하고, 상기 d는 상기 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격을 의미하고, L은 상기 거리측정장치에서 측정된 상기 촬영 대상과의 거리를 의미한다.Here, θ denotes the angle of view of the central camera and the first side camera, d denotes an arrangement interval between the central camera and the first side camera, and L denotes the angle of view measured by the distance measuring device. Indicates the distance from the subject to be photographed.
도 6을 참조하면, 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격 d는 아래의 식 (2)에 의하여 계산될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the disposition distance d between the central camera and the first side camera may be calculated by Equation (2) below.
(2) (2)
여기에서 도 6을 참조하면, 는 이고, 는 이므로, 이를 대입하면 아래 식 (3)으로 정리된다.Referring to Figure 6 here, Is ego, Is Therefore, substituting this into Equation (3) below.
(3) (3)
또한, tan 함수로 변환하면 아래 식 (4)로 정리된다.In addition, when converted to the tan function, it is summarized as Equation (4) below.
(4) (4)
최종적으로 위 식 (4)를 ω에 관하여 정리하면 아래 식 (5)가 도출된다.Finally, Equation (5) below is derived by arranging the above Equation (4) with respect to ω.
(5) (5)
회전 제어부(500)는 상기 수학식을 연산하여 회전 각도 ω값을 도출할 수 있다. 회전 제어부(500)는 상기 도출된 회전 각도 ω가 포함된 회전 신호를 제1 회전장치(350)에 전송할 수 있다.The
다른 실시예로, 도면에 기재하지는 않았으나, 회전 제어부(500)는 거리측정장치(250)에서 측정된 촬영 대상과의 거리와, 중앙 카메라(200)의 미리 설정된 화각을 이용하여, 중앙 카메라(200)가 촬영하는 촬영 대상의 폭을 산출한다. 이어서, 회전 제어부(500)는 산출된 상기 촬영 대상의 폭이, 중앙 카메라(200)와 제1 측면 카메라(300)의 배치 간격보다 큰 경우, 제1 회전장치(350)를 중앙 카메라(200)의 외측으로 회전시킬 수 있다. 즉, 중앙 카메라(200)와 촬영 대상과의 거리에 따라 중앙 카메라(200)에서 촬영되는 촬영 대상의 너비를 도출하고, 도출된 너비와 중앙 카메라(200) 및 제1 측면 카메라(300) 사이의 거리를 비교함으로써, 제1 회전장치(350)의 회전 각도(ω)를 산출할 수 있다.In another embodiment, although not shown in the drawing, the
한편, 회전 제어부(500)은 멀티카메라 장치의 촬영 대상이 변경되면, 거리측정장치(250)에 새로운 거리를 측정하도록 신호를 전송할 수 있다. 회전 제어부(500)은 거리측정장치(250)에서 출력된 새로운 거리값과 중앙 카메라(200) 및 제1 측면 카메라(300)의 화각을 이용하여 측면 카메라(250)의 새로운 회전 각도(ω1)을 도출할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 회전 제어부(500)은 중앙 카메라(200)과 제1 측면 카메라(300)의 줌(zoom) 또는 스팬(span) 동작에 의해 화각이 변경되면, 새로운 회전 각도(ω1)를 도출할 수 있다. In addition, when the angle of view is changed by a zoom or span operation of the
회전 제어부(500)은 상기 새로운 회전 각도(ω1)가 도출되면 제1 측면 카메라(300)의 현재 회전된 상태와 상기 새로운 회전 각도(ω1)를 비교함으로써 실제 동작할 회전 각도(ω)를 도출하고, 상기 도출된 회전 각도(ω)가 포함된 회전 신호를 제1 회전장치(350)에 전송할 수 있다.When the new rotation angle ω1 is derived, the
이를 통해, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 멀티카메라 장치는, 복수의 카메라의 화각이 겹치지 않음으로써 최대의 광각으로 촬영할 수 있다. 또한, 복수의 카메라의 화각을 오버랩(overlap)되지 않도록 제어함으로써 최대의 화각으로 파노라마 촬영이 가능하다.Through this, the multi-camera device according to some embodiments of the present invention can take pictures with the widest angle since the angles of view of the plurality of cameras do not overlap. In addition, by controlling the angles of view of a plurality of cameras so as not to overlap, it is possible to take a panoramic photograph with the maximum angle of view.
또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 멀티카메라 장치는, 촬영 대상과의 거리를 측정하여 이 결과를 바탕으로 수학적 계산에 의해 카메라의 회전 각도(ω)를 결정하기 때문에 화각의 겹침을 검출하기 위한 이미지 처리 과정이 필요하지 않은 효과를 가진다.In addition, since the multi-camera device according to some embodiments of the present invention measures the distance to the subject to be photographed and determines the rotation angle ω of the camera by mathematical calculation based on this result, for detecting the overlap of the angles of view It has an effect that does not require an image processing process.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.
10: 멀티카메라 장치
100: 프레임
200: 중앙 카메라
250: 거리측정장치
300: 제1 측면 카메라
350: 제1 회전장치
400: 제2 측면 카메라
450: 제2 회전장치
500: 회전 제어부
600: 영상 획득부10: multi-camera device
100: frame
200: central camera
250: distance measuring device
300: first side camera
350: first rotating device
400: second side camera
450: second rotating device
500: rotation control unit
600: image acquisition unit
Claims (9)
상기 프레임의 상면에 위치하는 중앙 카메라;
상기 중앙 카메라로부터 이격되어 프레임의 상면에 위치하는 제1 측면 카메라;
상기 제1 측면 카메라와 상기 프레임 사이에 위치하며 상기 제1 측면 카메라를 좌우 방향으로 회전시키는 제1 회전장치;
촬영 대상과의 거리를 측정하는 거리측정장치; 및
상기 거리측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 상기 중앙 카메라의 화각이 상기 제1 측면 카메라의 화각과 서로 겹치지 않도록 상기 제1 회전장치를 회전시키는 회전 제어부를 포함하고,
상기 중앙 카메라로부터 상기 제1 측면 카메라와 반대 방향으로 이격되어 상기 프레임의 상면에 위치하는 제2 측면 카메라와,
상기 제2 측면 카메라와 상기 프레임 사이에 위치하며 상기 제2 측면 카메라를 좌우 방향으로 회전시키는 제2 회전장치를 더 포함하고,
상기 회전 제어부는, 상기 거리측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 상기 중앙 카메라의 화각이 상기 제2 측면 카메라의 화각과 서로 겹치지 않도록 상기 제2 회전장치를 회전시키고,
상기 회전 제어부는, 상기 거리측정장치에서 측정된 상기 촬영 대상과의 거리와, 상기 중앙 카메라의 미리 설정된 화각을 이용하여, 상기 중앙 카메라가 촬영하는 상기 촬영 대상의 폭을 산출하며, 산출된 상기 촬영 대상의 폭이, 상기 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격보다 큰 경우, 상기 제1 회전장치를 회전시키며, 또한 상기 중앙 카메라를 중심으로 상기 제1 측면 카메라와 상기 제2 측면 카메라가 서로 반대방향으로 회전하도록 제어하는,
멀티카메라 장치.
frame;
a central camera positioned on an upper surface of the frame;
a first side camera positioned on an upper surface of the frame and spaced apart from the central camera;
a first rotating device disposed between the first side camera and the frame and rotating the first side camera in a left and right direction;
Distance measuring device for measuring the distance to the shooting target; and
A rotation control unit rotating the first rotating device so that the angle of view of the central camera does not overlap with the angle of view of the first side camera based on the distance measured by the distance measuring device;
a second side camera spaced apart from the central camera in a direction opposite to the first side camera and positioned on the upper surface of the frame;
A second rotation device positioned between the second side camera and the frame and rotating the second side camera in the left and right directions;
The rotation control unit rotates the second rotating device so that the angle of view of the central camera does not overlap with the angle of view of the second side camera based on the distance measured by the distance measuring device,
The rotation control unit calculates the width of the photographing target captured by the central camera using the distance to the photographing target measured by the distance measuring device and a preset angle of view of the central camera, and the calculated photographing When the width of the object is larger than the distance between the center camera and the first side camera, the first rotating device is rotated, and the first side camera and the second side camera are rotated around the center camera. to rotate in the opposite direction,
multi-camera device.
상기 회전 제어부는, 상기 제1 측면 카메라와 상기 제2 측면 카메라의 회전 각도가 동일하도록 상기 제1 회전장치와 상기 제2 회전장치를 제어하는,
멀티카메라 장치.
According to claim 1,
The rotation control unit controls the first rotation device and the second rotation device such that rotation angles of the first side camera and the second side camera are the same.
multi-camera device.
상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라 및 제2 측면 카메라는,
상기 프레임의 연장방향과 동일한 방향으로 배치되는 직선 선상 또는 상기 프레임의 평면상에 배치되는 곡면 선상에, 미리 정해진 간격으로 배치되는
멀티카메라 장치.
According to claim 1,
The central camera, the first side camera and the second side camera,
Arranged at predetermined intervals on a straight line disposed in the same direction as the extending direction of the frame or on a curved line disposed on a plane of the frame
multi-camera device.
상기 회전 제어부는,
하기 <수학식>을 기초로 상기 제1 측면 카메라의 카메라의 회전 각도(ω)를 결정하는,
멀티카메라 장치.
<수학식>
여기에서, 상기 θ는 상기 중앙 카메라 및 상기 제1 측면 카메라의 화각을 의미하고, 상기 d는 상기 중앙 카메라와 상기 제1 측면 카메라의 배치 간격을 의미하고, L은 상기 거리측정장치에서 측정된 상기 촬영 대상과의 거리를 의미한다.
According to claim 1,
The rotation control unit,
Determining the rotation angle (ω) of the camera of the first side camera based on the following <Equation>,
multi-camera device.
<mathematical expression>
Here, θ denotes the angle of view of the central camera and the first side camera, d denotes an arrangement interval between the central camera and the first side camera, and L denotes the angle of view measured by the distance measuring device. Indicates the distance from the subject to be photographed.
상기 중앙 카메라, 상기 제1 측면 카메라, 및 상기 제2 측면 카메라의 화각은 서로 동일한,
멀티카메라 장치.
According to claim 1,
The angles of view of the central camera, the first side camera, and the second side camera are the same.
multi-camera device.
상기 거리측정장치는,
초음파 센서, 적외선 센서, LIDAR(light detection and ranging) 센서 및 Radar(radio detecting and raging) 센서 중에서 어느 하나를 포함하는,
멀티카메라 장치.
According to claim 1,
The distance measuring device,
Including any one of an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a light detection and ranging (LIDAR) sensor, and a radio detecting and raging (Radar) sensor,
multi-camera device.
Priority Applications (1)
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