KR20000000080A - A camera for supervising all the direction using a fish-eye lens - Google Patents

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KR20000000080A
KR20000000080A KR1019990038215A KR19990038215A KR20000000080A KR 20000000080 A KR20000000080 A KR 20000000080A KR 1019990038215 A KR1019990038215 A KR 1019990038215A KR 19990038215 A KR19990038215 A KR 19990038215A KR 20000000080 A KR20000000080 A KR 20000000080A
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강범수
박성준
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강범수
박성준
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

Abstract

PURPOSE: An omni direction monitoring camera using fisheye lens is provided to reduce costs and improve performance of the monitoring camera and to apply in building entrance monitoring field, crime prevention field in a bank and subway entrance, traffic monitoring field in road cross and children protecting field in school and play yard. CONSTITUTION: The omni direction monitoring camera comprises: a camera unit(10) using a fisheye lens(12) photographing outdoor scene; an image recovering unit(20) recovering images by using map projection method recovering distorted images; and a monitor unit(30) presenting the recovered images to a screen through a monitor(31).

Description

어안렌즈를 이용한 전방향 감시카메라{A camera for supervising all the direction using a fish-eye lens}A camera for supervising all the direction using a fish-eye lens}

본 발명은 특수렌즈(어안렌즈)와 전용 프로그램을 개발하여 기존의 제품보다 가격대 성능면에서 우수한 감시카메라를 제공하는데 있다.The present invention develops a special lens (fisheye lens) and a dedicated program to provide a surveillance camera that is superior in price performance than conventional products.

건물이 첨단화, 정보화되면서 보안에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. 이에 따라 감시카메라의 수요도 증가하고 있으며 그 응용기술 또한 발전하고 있다.As buildings become more advanced and informational, the demand for security is increasing. Accordingly, the demand for surveillance cameras is increasing and the application technology is also developing.

통상 은행이나 관공서 등에서 사용하고 있는 감시카메라는 독립된 구성으로 되는 카메라를 이용하여 필요부분에 이를 하나씩 장치하고 카메라에서 전달되는 영상을 모니터로 볼 수 있도록 구성되어 있다. 이를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세히 살펴보면 하기와 같다.Surveillance cameras commonly used in banks and government offices are configured so that they can be installed one by one using cameras of independent configuration and the images transmitted from the camera can be viewed on a monitor. This will be described in more detail based on the accompanying drawings.

도 1은 기존 감시용 카메라의 대략적인 구성을 나타낸 것으로, 필요부분 즉, 각 출입구등에 카메라1를 독립 설치한다. 이때 설치되는 카메라1는 카메라1 몸체와 지지대2, 촬영방향 조정에 필요한 두 개의 구동장치3,4로 구성되어 있다. 이러한 구동장치3,4는 별도의 제어장치를 필요로 하며 고장발생의 원인이 된다. 또한 부품 대부분이 외부로 나와 있어 미관상 좋지 않으며, 카메라1 촬영방향의 노출로 감시효과를 감소시킬 우려가 있다. 그리고 도 2에서 보는 바와 같이 장치되는 각각의 감시용 카메라1는 도 3과 같은 각각의 모니터5를 통하여 도 2에 설치된 감시용 카메라1에 의해 촬영된 화면을 그대로 출력하게 되는 것이다. 즉, 상기와 같은 일반적인 감시용 카메라1를 사용하여 촬영된 영상은 정상적인 화면으로 별도의 처리가 필요없이 그대로 모니터5에 4분할하여 보여준다.Figure 1 shows the approximate configuration of the existing surveillance camera, the camera 1 is installed independently of the necessary part, that is, each entrance. At this time, the camera 1 to be installed is composed of a camera 1 body and a support 2, two driving devices 3, 4 necessary for adjusting the shooting direction. Such drive devices 3 and 4 require a separate control device and cause a failure. In addition, since most of the parts are outwardly, the appearance is not good, and there is a fear that the monitoring effect may be reduced by exposure of the camera 1 shooting direction. As shown in FIG. 2, each of the monitoring cameras 1 installed as described above outputs the screen photographed by the monitoring camera 1 installed in FIG. 2 through each monitor 5 as shown in FIG. 3. In other words, the image taken using the general monitoring camera 1 as described above is shown as a normal screen divided into four monitor 4 without any additional processing.

상기와 같은 여러 가지 문제점을 가지는 기존의 감시용 카메라1는 설치각도에 부합하는 한정된 영역을 촬영할 수 밖에 없었다.Conventional surveillance camera 1 having various problems as described above was forced to photograph a limited area corresponding to the installation angle.

따라서 본 발명은 기존 감시용 카메라의 여러 문제점을 해결하기 위하여 어안렌즈를 사용한다. 어안렌즈(Fish-Eye Lens)란, 물고기의 눈이 전방 180°를 한번에 볼 수 있는 점에 착안하고 이를 모방하여 제작한 렌즈로서, 현재 인공위성의 자세 제어를 위한 별 관측용(Star Tracker), 예술사진 촬영 등에 사용되고 있다. 어안렌즈를 사용해 촬영된 영상은 왜곡현상이 심해 감시카메라처럼 정상적인 영상이 필요한 곳에는 사용할 수 없었다. 본 발명에서는 이 문제점을 해결하기 위해 지도 제작에 사용되는 기법(Map Projection)을 이용하여 왜곡된 영상을 복구시켜 정상적인 영상을 제공할 수 있도록 한다.Therefore, the present invention uses a fisheye lens to solve various problems of the existing surveillance camera. Fish-Eye Lens is a lens made by emphasizing the fact that the fish's eye can see 180 ° at a time and imitating it.It is a star tracker for controlling the attitude of satellites. It is used for taking pictures. Images taken using fisheye lenses were so distorted that they could not be used where a normal image was needed, such as a surveillance camera. In order to solve this problem, the present invention can provide a normal image by recovering a distorted image using a map projection technique.

도 1은 종래의 감시용 카메라 장착 상태 구성도1 is a configuration diagram of a conventional surveillance camera mounting state

도 2는 종래의 감시용 카메라를 사용하는 지하철 개찰구를 배경으로 하는 대략적인 구성도2 is a schematic diagram of a subway ticket gate using a conventional surveillance camera as a background;

도 3은 도 2의 종래 감시용 카메라로 촬영한 영상을 화면으로 출력한 상태도3 is a state diagram outputting an image captured by the conventional surveillance camera of FIG.

도 4는 본 발명의 간략한 영상처리 과정도4 is a simplified image processing process diagram of the present invention

도 5는 본 발명의 카메라부의 구성도5 is a configuration diagram of the camera unit of the present invention

도 6은 본 발명을 지하철 개표구에 적용한 상태의 개략도6 is a schematic diagram of a state in which the present invention is applied to a subway ticket gate

도 7은 본 발명으로 촬영한 외곡된 영상을 화면으로 출력한 상태도7 is a state diagram outputting the distorted image taken by the present invention to the screen

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ☜☞ Explanation of symbols used in the main part of the drawing ☜

10 : 카메라부10: camera unit

20 : 영상복구부20: Video recovery unit

30 : 모니터부30: monitor

이하 본 발명의 구성에 대하여 보다 구체적 살펴보기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 간략한 영상처리 과정도를 도시한 것이다.4 illustrates a simplified image processing process diagram of the present invention.

본 발명은 특수렌즈(어안렌즈)와 전용 프로그램을 개발하여 기존의 제품보다 가격대 성능면에서 우수한 감시카메라를 제공하는데 있는 것으로서, 외부를 촬영할 수 있는 어안렌즈12를 이용하는 카메라부10와, 상기 카메라부의 촬영된 왜곡되어 있는 영상을 복구시키는 특수한 기법(Map Projection)을 사용하여 영상을 복구시키는 영상복구부20와, 상기 영상복구부를 통하여 복구된 영상을 모니터31를 통하여 화면에 정상적인 영상을 제공하는 모니터부30로 구성된다.The present invention is to develop a special lens (fisheye lens) and a dedicated program to provide a surveillance camera superior in price performance compared to the existing products, the camera unit 10 using the fisheye lens 12 that can take the outside and the camera unit Image recovery unit 20 to restore the image using a special technique (Map Projection) for recovering the distorted image, and a monitor unit for providing a normal image on the screen through the monitor 31 to restore the image recovered through the image recovery unit It consists of 30.

도 5는 본 발명의 카메라부의 구성도를 도시한 것이다.5 is a block diagram of the camera unit of the present invention.

본 발명에서 제안된 감시용 카메라부10는 고정식 카메라11와 어안렌즈12, 렌즈 보호용 덮개13로 구성되는 것으로서 별도의 구동장치가 없으므로 고장발생 가능성이 적으며 렌즈를 제외한 모든 부분은 벽면14(천정) 뒤로 들어가기 때문에 미관상 개선효과를 볼 수 있으며, 감시에 대한 거부감을 줄일 수 있다. 또한 전방향을 동시에 촬영하므로 감시효과를 극대화시킬 수 있다.Surveillance camera unit 10 proposed in the present invention is composed of a fixed camera 11, a fisheye lens 12, a lens protective cover 13, there is no possibility of failure because there is no separate driving device and all parts except the lens wall 14 (ceiling) As you go back, you can improve your aesthetics and reduce your resistance to surveillance. In addition, all directions can be taken simultaneously to maximize the surveillance effect.

도 6은 본 발명을 지하철 개표구에 적용한 상태의 개략도를 도시한 것이다.Fig. 6 shows a schematic diagram of a state in which the present invention is applied to a subway ticket gate.

즉, 본 발명에서 제안된 감시용 카메라부10를 사용할 경우 1대로 전방향을 동시에 촬영할 수 있고 구동장치가 전혀 필요하지 않아 초기 설치비용이 적고 고장발생 가능성이 낮으며 미관상 개선 효과 및 통행자의 감시에 대한 거부감을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.In other words, when using the surveillance camera unit 10 proposed in the present invention can be taken in one direction at the same time in one direction, the drive is not required at all, the initial installation cost is low, the possibility of failure is low, and the appearance of aesthetic improvement and the monitoring of passengers It has the advantage of reducing rejection.

상기한 바와 같은 어안렌즈12를 통하여 촬영되는 본 발명은 도 3에 나타난 바와 같은 왜곡된 영상을 어안렌즈12로부터 제공받게 된다.According to the present invention photographed through the fisheye lens 12 as described above, the distorted image as shown in FIG. 3 is provided from the fisheye lens 12.

이 같은 왜곡된 영상은 영상복구부20에서 특수한 기법(Map Projection)을 사용하여 영상을 복구시키게 된다. 즉, 도 4에서와 같이 카메라부10를 통하여 한 시점에서 바라보는 3차원 공간은 구면에 투영될 수 있으며, 어안렌즈12(Fish-eye Lens)는 구면에 투영된 영상을 원형 평면에 투영할 수 있다. 본 발명에서는 어안렌즈12에 의해 왜곡된 영상을 구면 영상으로 복원하고, 다시 펼쳐 보여주는 한 장의 영상(Map Projection)을 사용하여 정상적인 영상을 제공한다.The distorted image is restored in the image recovery unit 20 using a special technique (Map Projection). That is, as shown in FIG. 4, a three-dimensional space viewed from one point of view through the camera unit 10 may be projected onto a sphere, and a fish-eye lens 12 may project an image projected on the sphere onto a circular plane. have. In the present invention, the image distorted by the fisheye lens 12 is restored to a spherical image, and a normal image is provided using a single image (Map Projection).

상기에서와 같이 본 발명에서 사용된 어안렌즈12를 이용하여 촬영한 영상은 왜곡되어 있어 영상복구부20에서 특수한 기법(Map Projection)을 사용하여 영상을 복구시키게 된다.As described above, the image photographed using the fisheye lens 12 used in the present invention is distorted, so that the image recovery unit 20 recovers the image using a special technique (Map Projection).

대략적인 복구과정은 어안렌즈12를 통하여 촬영된 영상에서 관찰하고자 하는 부분을 선택하고 이를 영상복구부20에 전송하여 특수한 기법으로 영상을 복구시켜 정상적인 영상을 제공하게 된다. 여기에서 한 번에 여러 부분을 동시에 선택하고 처리함으로써 카메라11 한 대로 여러 대의 효과를 얻을 수 있으며, 선택영역을 관찰대상의 움직임에 따라 변경함으로써 관찰대상에 대한 추적기능도 수행할 수 있다.The approximate restoration process selects the part to be observed in the image taken through the fisheye lens 12 and transmits it to the image recovery unit 20 to restore the image by a special technique to provide a normal image. By selecting and processing several parts at the same time, multiple cameras can achieve multiple effects with one camera, and the tracking function can be performed by changing the selection area according to the movement of the object.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은 외부를 촬영할 수 있는 어안렌즈를 이용하는 카메라부10와, 상기 카메라부10의 촬영된 왜곡되어 있는 영상을 복구시키는 특수한 기법(Map Projection)을 사용하여 영상을 복구시키는 영상복구부20와, 상기 영상복구부20를 통하여 복구된 영상을 모니터31를 통하여 화면에 정상적인 영상을 제공하는 모니터부30로 구성한 것으로서 아래와 같은 장소에 적용하여 널리 사용할 수 있는 것이다.The present invention as described above, the image recovery to restore the image using a camera unit 10 using a fisheye lens that can photograph the outside and a special technique (Map Projection) for recovering the distorted image taken by the camera unit 10 The monitor 20 is configured to provide a normal image on the screen through the monitor 31. The image recovered by the image recovery unit 20 can be widely used in the following places.

- 관공서, 기업 등 건물 출입자 통제용-For access control of buildings such as government offices and companies

- 은행, 지하철 출입구 등 범죄예방 및 증거자료 확보용-For preventing crimes and securing evidence materials such as banks and subway gates

- 도로 교차로등 교통량 통제용-Traffic control such as road intersection

- 학교, 아파트 단지 놀이터 등 아동보호용-Child protection for school, apartment complex, playground

상기와 같은 공공장소에 본 발명을 널리 사용할 경우 종래의 영상제공기능을 충실히 이행하면서도 저렴한 가격에 보급할 수 있게 되는 우수한 감시카메라를 제공하게 되는 것이다.When the present invention is widely used in such a public place, it is to provide an excellent surveillance camera that can be distributed at a low price while faithfully implementing the conventional image providing function.

Claims (1)

외부를 촬영할 수 있는 어안렌즈12를 이용하는 카메라부10와, 상기 카메라부의 촬영된 왜곡되어 있는 영상을 복구시키는 특수한 기법(Map Projection)을 사용하여 영상을 복구시키는 영상복구부20와, 상기 영상복구부를 통하여 복구된 영상을 모니터31를 통하여 화면에 정상적인 영상을 제공하는 모니터부30로 구성되는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 전방향 감시카메라.The camera unit 10 using the fisheye lens 12 that can photograph the outside, the image recovery unit 20 for restoring the image using a special technique (Map Projection) for recovering the photographed distorted image of the camera unit, and the image recovery unit An omnidirectional surveillance camera using a fisheye lens, characterized in that consisting of a monitor unit 30 to provide a normal image on the screen through the monitor 31 to restore the image.
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