KR20020088318A - 디지털 영상저장 장치에서의 간편 전자지리정보 방식을이용한 목표영상의 위치추적 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털영상저장시스템에서 간편 지리정보시스템을 이용하여 카메라에 잡힌 목표영상의 위치를 추적하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 2대 이상의 카메라를 이용하여 영상을 디지털로 변환하여 저장하는 모든 장비에 적용할 수 있는 시스템으로서, 카메라가 찍고 있는 영상들에서 사용자가 목표영상이라고 지정하는 영상을 추적하여 정확한 위치정보를 사용자에게 제공하는 데 있다.

본 발명의 적용 예는, 산불감시 시스템에서는 발화지점을 정확히 추적하여 사용자에게 위치정보를 제공하거나 유전감시 시스템에서는 비상사태를 알려 주는 목표영상의 위치정보를 감시자에게 제공하는 것이다.

본 발명은, 감시하고자 하는 영역의 지리정보를 간편하게 사용자가 디지털영상저장장치에 입력하여 사용자 특성에 맞는 지리정보를 위치추적시스템의 데이터베이스화 할 수 있게 하여 사용자가 거주하거나 감시하는 지역의 친숙한 지리정보들을 위치추적의 요소로 사용할 수 있게 하였다.

본 발명으로 인하여, 카메라에 잡힌 목표영상의 위치를 추적하기 위해서 별도의 컴퓨터 시스템에 사용하던 방대한 양의 전자지리정보시스템 대신에 사용자가 감시할 지역의 지리정보를 나타낼 수 있는 상세 지도나 지역도면을 스캐너 등을 이용하여 파일크기가 아주 작은 그래픽파일로 만들고 그 파일 내에 표기되어 있는 지리정보들을 x, y 좌표 값 등으로 변환한 데이터베이스를 만들어, 만들어진 그래픽파일과 데이터베이스로 기준지리정보시스템으로 사용할 수 있게 하여 간단한 위치 추적 시스템이 되게 하였다.

Description

디지털 영상저장 장치에서의 간편 전자지리정보 방식을 이용한 목표영상의 위치추적 시스템{ Position of Target Image Tracking System using a Easy GIS(Geographical Information System) Method in DVR(Digital Video Recorder)}

보안장비에 있어서 감시카메라로부터 입력되는 아날로그 영상을 저장하고 저장된 영상 데이터를 읽어 내는 방법에는 비디오테이프를 저장 매체로 사용하는 방법과 일반 퍼스널컴퓨터에서 사용하는 하드디스크를 저장 매체로 사용하는 방법의 2가지있다. 이중에서 하드디스크를 저장 매체로 사용하는 방법의 보안장비는 카메라로부터 입력되는 아날로그 영상을 디지털화하여야 하드디스크의 저장 매체에 영상데이터를 저장할 수 있으므로 카메라 이외의 모든 기기는 디지털 기기를 사용한다. 이러한 장치를 디지털영상저장장치라 한다.

본 발명은, 도 1의 1인 디지털영상저장장치에서 동도 2인 감시카메라로부터 입력되는 동도 3인 목표물을 동도 5의 디스플레이 장치에 동도 4와 같이 목표영상을 나타내어 동도 6의 제어장치를 이용하여 목표영상의 위치를 추적하는 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 감시영역의 넓이 및 감시목적에 따라 감시카메라와 디지털 영상저장장치 간의 영상데이터 전송 방법은 유선전송과 무선전송의 2가지를 사용할수 있다. 도 2의 1과 같은 무선 송수신 모듈을 이용하여 영상데이터와 감시카메라제어 데이터를 무선으로 주고받을 수 있는 기기를 추가하고 동도 3인 무선감시카메라를 사용하여 무선 목표영상 위치추적 시스템을 구성할 수도 있다.

목표영상의 위치를 추적하기 위해서는 도 3과 같이 삼각구도법 중에서 상수의 한변과 그 변의 양쪽 끝의 각을 알고 있을 때 구성되는 삼각형 방법을 사용한다. 도 3의 12는 동도 2와 3의 위치를 동도 9와 10으로서 상수 좌표라 할 수 있으므로 두지점간의 거리 계산법에 의해 상수화할 수 있다. 동도 9, 10, 11은 위와 같은 방법으로 구성된 삼각형의 각 꼭지점이 된다. 그러므로 도 3의 4인 목표물의 위치를 동도1에서 프로그램을 사용하여 계산해 낸다.

도 3에서와 같은 방법으로 목표영상의 위치를 추적하여 그 결과 좌표 값을 도 5의 1과 같은 전자지리정보 시스템을 탑재한 컴퓨터 장비에 동도 2인 디지털영상저장장치를 연결하여 해당 감시지역의 지리정보를 동도 6의 디스플레이 기기에 배경화면으로 디스플레이시키면서 각종 좌표 값을 제공한다. 이러한 일반적인 전자지리정보시스템을 부가하여 사용하게 되면 고가의 장비를 별도 구입해야 하는 점과 방대한 전자지리정보 시스템인 소프트웨어를 별도 구입해야 하는 단점이 있으며, 시스템의 운영상에서도 방대한 양의 데이터를 처리해야 하므로 저속의 목표영상 위치추적 시스템이 된다.

본 발명은, 종래의 기술에서 고가의 별도 장비 구입과 저속의 목표영상 위치추적시스템이 되는 단점을 없애기 위한 시스템으로서, 도 5의 1과 같은 별도의 전자지리정보 시스템을 사용하지 않고 동도 2인 디지털영상저장장치에 감시하고자 하는 해당 지역의 상세 지도나 도면 등을 스캐너 등의 그래픽 입력 장치를 이용하여작은 파일 크기의 배경 그래픽 파일을 도 6의 1과 같이 사용하여 일반적인 전자지리정보시스템의 배경화면을 대신하고 각 지역의 좌표는 동도 6, 7과 같이 필요한 정밀도만큼 사용자가 임의로 지정하여 동도 2인 기준 지점을 정하여 동도 1인 배경화면 위에 기준 지점에 대한 좌표 값들을 동도 2인 디지털영상저장장치에 데이터베이스화 하고 도 5의 6인 디스플레이 기기에 표시할 수도 있다. 또한 도 6의 1인 배경화면의 특이한 지점 예를 들면 '복지회관', '잔디광장' 등의 좌표들도 데이터베이스화하여 목표영상의 위치를 이러한 특이 지점에 대한 상대 좌표 등을 나타낼 때 사용할 수 있다.

도 1은 일반적인 디지털영상저장장치의 구성도

1: 디지털영상저장장치

2: 감시카메라

3: 목표물

4: 목표영상

5: 목표영상을 디스플레이하는 장치

6: 제어버튼

도 2는 무선 감시를 위한 디지털영상저장장치의 구성도

1: 무선 송수신 모듈

2: 디지털영상저장장치

3: 무선 감시카메라

4: 목표물

5: 목표영상

6: 목표영상을 디스플레이하는 장치

7: 제어버튼

도 3은 목표영상의 위치를 추적하는 개념도

1: 디지털영상저장장치

2: 제1카메라

3: 제2카메라

4: 목표물

5: 목표영상

6: x, y 좌표의 x축

7: x, y 좌표의 y축

8: 위치추적을 위한 기준 지점

9: 제1카메라 좌표

10: 제2카메라 좌표

11: 목표물의 좌표

12: 제1카메라와 제2카메라 간의 고정 거리

13: x축에 대한 제1카메라 제2카메라 연결선의 각도

14: 제1카메라에서 제2카메라에 연결한 선과 목표물과의 각도

15: 제2카메라에서 제1카메라에 연결한 선과 목표물과의 각도

16: 제1카메라와 목표물 간의 거리

17: 제2카메라와 목표물 간의 거리

도 4는 2대 이상의 카메라에서 목표영상의 위치를 추적하는 개념도

1: 목표물의 위치

2: 제1카메라의 위치

3: 제2카메라의 위치

4: 제3카메라의 위치

5: 제n카메라의 위치

6: 각 카메라 간의 고정 거리

7: 각 카메라와 목표물과의 거리

도 5는 별도의 전자지리정보 시스템이 부가된 디지털영상저장장치 구성도

1: 별도의 전자지리정보 시스템

2: 디지털저장장치

3: 감시카메라

4: 목표물

5: 목표영상

6: 목표영상을 디스플레이하는 장치

7: 제어버튼

도 6은 간편 전자지리정보 시스템 방식의 목표영상 위치추적 시스템 개념도

1: 디지털영상저장장치 배경으로 입력되는 간편 전자지리정보

2: 디지털영상저장장치

3: 제1카메라 위치

4: 제2카메라 위치

5: 목표물의 위치

6: x, y 좌표의 x축

7: x, y 좌표의 y축

도 3의 2와 3은 이미 알고 있는 좌표 동도 9, 10에 설치된 감시카메라이다. 이로부터 두 감시카메라 동도 2, 3 간의 거리 동도 12, 13, 14, 15는 상수화된다. 동도 4인 목표물의 위치는 좌표 동도 11로 표시된다. 동도 11인 목표물의 좌표를 추적해 내는 수식은 동도 16과 17을 구해 내는 과정에서 다음과 같이 표시할 수 있다.

도 3의 8인 기준지점에 위치한 동도 1인 디지털영상저장장치에서 위치추적 결과 값이 저장되고 그 값은 도 6의 1인 배경화면 위에 디스플레이되어 사용자로 하여금 목표물의 위치를 정확하게 알아 볼 수 있도록 한다. 또한 도 4의 2, 3인제1 감시카메라 및 제2 감시카메라 이외의 여러 대의 감시카메라가 존재할 시 보다 많은 위치 추적 계산을 할 수 있는 삼각구도법의 삼각형 형성이 많아져 훨씬 정밀한 위치추적을 행할 수 있다. 도 4에서 감시카메라가 3대일 경우, 동도 1, 2, 3인 제1 삼각형이 형성되고 동도 1, 3, 4인 제2 삼각형이 형성되고 동도 1, 2, 4인 제3 삼각형이 형성되어 동도 1인 목표물의 좌표를 감시카메라 2대일 때보다 많은 삼각형이 형성되어 목표물의 위치추적에 정밀도를 줄 수 있게 된다.

도 8의 2에서 계산된 동도 5의 위치를 동도 1과 같이 이미 입력된 해당 감시 지역이 상세 지도 및 도면을 동도 2의 디스플레이 장치의 배경화면으로 사용하고 동도 6, 7인 좌표를 사용자의 필요에 따라 정밀도를 정하여 표시하고 데이터베이스화하면 목표물의 위치를 쉽게 알아볼 수 있으며 특정지점의 위치로부터의 상대 좌표도 표시할 수 있게 된다. 이렇게 하면 목표물의 위치를 기준지점인 동도 2로부터의 위치를 알 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 이미 데이터베이스화한 특정지점으로부터의 위치도 알 수 있게 되는 것이다.

Claims (6)

1. 디지털영상저장장치에서 삼각구도법을 사용한 목표영상의 위치를 추적하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 감시카메라를 2대 사용하거나 그 이상의 감시카메라를 사용하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 디지털영상저장장치를 감시카메라와 유선으로 구성하거나 무선으로 구성하는 방법
4. 디지털영상저장장치에 해당 감시지역을 나타내기 위하여 해당 감시지역의 상세한 지도나 도면을 스캐너 등을 이용하여 그래픽 파일화하여 사용하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 입력된 그래픽 파일을 해당 감시지역의 목표물을 디스플레이할 때 배경화면으로 사용하는 방법.
6. 제 4항에 있어서, 목표물을 나타내기 위해서 입력된 그래픽 파일의 특정 지점 및 기준 지점을 x, y좌표화하거나 위도, 경도좌표화하여 데이터베이스를 구성하여 디지털영상저장장치에 내장하는 방법.