KR20050062859A - 감시카메라의 포지셔닝 방법 - Google Patents

감시카메라의 포지셔닝 방법 Download PDF

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Abstract

디브이알(DVR) 장치의 감시카메라의 주시 방향을 원하는 곳으로 위치시키는 감시카메라의 포지셔닝 방법이 개시된다. 감시자가 원하는 위치를 화면상에서 마우스로 클릭 하여 선택하면, 화면의 중심에서부터 지정한 위치까지의 좌표이동량을 산출하고, 그 산출된 좌표이동량을 감시카메라의 팬-틸트 조정값으로 변경한다. 팬-틸트 조정값은 감시카메라에 전달되어 감시카메라가 원하는 위치를 주시하도록 조정된다.

Description

감시카메라의 포지셔닝 방법{METHOD FOR POSITIONING A MONITORING CAMERA}
본 발명은 감시카메라를 통하여 원격지에서 대상물을 감시하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화면상에서 보고자 하는 위치를 마우스로 클릭(click)하면 위치연산을 통하여 원격지에 있는 감시카메라를 상하좌우로 구동하여 한 번에 선택위치로 이동하게 하는 감시카메라 위치제어방법에 관한 것이다.
기존의 CCTV 카메라의 녹화 장비로 사용되어 왔던 테이프에 녹화하는 방식은 아날로그 타입으로서 테이프를 수시로 교체하는 불편함과, 녹화 화질의 선명도가 떨어지는 단점이 있었다. DVR(Didital Video Recorder) 시스템은 화상을 디지털로 처리함으로써 테이프의 교체 없이 계속 녹화할 수 있으며 사진처럼 선명한 영상을 제공할 수 있으므로 CCTV 카메라의 운용 장비로서 빠르게 대체 되고 있다. 또한 통신기능이 있어 집안에서도 원격지의 화면을 감시할 수 있으며, 여러 가지의 첨단기능을 포함할 수도 있다. 이러한 이유로 DVR 시스템은 차세대 디지털 감시 장비로서 크게 주목받고 있다.
DVR 시스템은 일반적으로 감시 대상을 촬영하는 하나 또는 그 이상의 카메라, 카메라 단말부의 동작을 원격 제어하는 콘트롤러 및 카메라로부터 촬영된 영상을 화면으로 출력하는 디스플레이수단 등으로 이루어진다. 카메라는 팬(pan) 및 틸트(tilt) 기능이 구비되어 상하좌우로 움직이면서 물체를 촬영하게 된다. 카메라의 팬-틸트 구동은 팬 및 틸트 구동을 각기 담당하는 모터가 설치되고, 별도의 기어장치가 각 모터에 설치되어 카메라를 지지하는 지지체를 팬 및 틸트 구동함으로써 카메라가 상하 또는 좌우로 선회되게 한다. 구체적으로, 카메라지지부는 지지베이스에 대해 수평방향으로 회전하는 팬(Pan)운동 및 수직으로 회동하는 틸트(Tilt)운동을 하며 카메라로 하여금 상하좌우방향의 상태를 촬영하도록 한다. 이러한 시스템은 관리하고자 하는 다수의 감시영역을 각각의 카메라로 촬영하여 사무실에 설치된 모니터의 감시화면상에 디스플레이(display)하며, 필요한 경우 원하는 장면을 기록매체인 하드디스크나 DVD 등의 디지털 기록매체에 기록한다.
감시시스템을 작동하는 동안, 카메라의 주시방향을 변경할 필요성이 생길 수도 있다. 이 경우 감시자는 원격 자동제어를 통해 카메라의 촬영방향을 임의로 조정하여 촬영할 수 있도록 할 필요성이 있다. DVR 시스템은 일반적으로 마우스를 입력수단의 하나로 구비한다. 이 경우 그 마우스를 이용하여 카메라의 방향을 조정하는 방식이 알려져 있다. 도 1a 및 도 1b는 관리자가 원격지에서 화면을 보면서 현장에 설치된 감시카메라의 방향을 마우스를 이용하여 조정하는 기존 방법들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1a에 도시한 방법은 화면(10)을 중심부를 기점으로 상하좌우 및 양쪽 대각선 방향으로 구획 분할해두고, 사용자가 특정 영역을 마우스로 클릭하면 기 설정된 이동량만큼 카메라가 팬-틸트구동을 하도록 하는 방법이다. 다른 방법으로, 도 1b에서와 같이 화면(20)의 중심부를 기점으로 하여 상하좌우방향의 화살표를 배치해두고 사용자가 특정 방향의 화살표를 마우스로 클릭하면 기 설정된 이동량만큼 카메라가 팬-틸트 구동하여 카메라 방향을 조정하는 방법이다.
이와 같이 기존의 카메라 포지셔닝 방법은 한 번의 마우스 클릭에 대응하여 카메라의 이동량이 이미 설정되어 있다는 점 때문에 불편한 점들이 있다. 먼저, 카메라의 주시방향을 크게 이동시키고자 하는 경우에는, 마우스 클릭을 여러 번 해야 원하는 하는 불편함이 있다. 즉, 원하는 위치가 화면의 중심에서 상당히 먼 곳인 경우, 마우스를 한 번 클릭 했을 때의 카메라의 위치이동량이 제한적으로 설정되어 있으므로 카메라가 원하는 곳을 주시하도록 하기 위해서는 사용자는 화면을 주시하면서 촬영화면이 원하는 위치로 올 때까지 손으로 계속하여 여러 번 마우스를 클릭 하여야 한다. 이와 같이, 마우스를 이용한 기존의 카메라 포지셔닝 방법은 마우스를 이용하여 화면(10, 20) 상에서 원하는 카메라의 이동방향만을 선택할 수 있긴 하지만, 마우스를 한 번 클릭할 때의 카메라의 위치이동량이 특정값으로 미리 설정되어 있으므로 이동위치가 먼 경우 마우스를 여러 번 클릭 해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 카메라의 구동감도에 따라 위치이동량에 차이가 있어, 감도가 너무 크면 세밀한 이동제어가 어렵고, 감도가 너무 작으면 여러 번 클릭을 해야 하므로 카메라의 방향조정이 불편하고 시간이 많이 걸리는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상술한 제 결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 화면상에서 특정위치를 마우스로 한 번 클릭(click)하는 것에 의해 감시카메라의 촬영화면의 중심이 그 위치에 놓이도록 감시카메라의 팬-틸트 구동제어를 하는 감시카메라의 포지셔닝 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 감시카메라의 주시방향을 원격지에서 화면을 통해 제어하는 감시카메라 포지셔닝 방법에 있어서, 화면상의 특정위치가 마우스로 클릭 되었는지를 판단하는 제1단계; 상기 마우스 클릭이 있는 경우, 화면의 중심점으로부터 상기 클릭된 특정위치까지의 수직거리 및 수평거리를 산출하는 제2단계; 및 산출된 상기 수직거리와 수평거리를 이용하여, 상기 클릭된 특정위치가 상기 감시카메라의 출력화면의 중심이 되도록 상기 감시카메라의 팬/틸트 구동제어를 하는 제3단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 포지셔닝 방법이 제공된다.
상기 포지셔닝 방법에 있어서, 상기 제3단계는, 상기 산출된 수직거리 및 수평거리 정보를 상기 감시카메라의 팬-틸트 구동제어신호로 변환하는 단계; 산출된 팬-틸트 구동제어신호를 상기 감시카메라에 전달하는 단계; 상기 팬/틸트 구동제어신호에 의거하여 상기 감시카메라의 팬/틸트 구동제어를 수행하여 상기 감시카메라의 방향이 상기 클릭된 위치로 향하도록 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 마우스를 이용하여 화면상에서 한 번의 클릭으로 원하는 지점을 선택하고, 감시카메라가 그 선택된 지점을 향하도록 감시카메라의 포지셔닝을 제어하는 방법을 구현하기 위한 시스템의 구성도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 방법을 구현하기 위한 시스템은 감시현장에 설치되는 한 대 이상의 감시카메라(110)와, 이 감시카메라(110)로부터 촬영된 영상을 표시하는 화면(122), 상기 감시카메라(110)의 출력화면신호를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 화면(122)에 표시하는 디스플레이수단(120) 및, 디스플레이수단(120)과 감시카메라(110)를 제어하는 콘트롤러(130)를 구비하고 있다. 콘트롤러(130)와 디스플레이수단(120)은 감시카메라(110)로부터 멀리 떨어진 원격지에 위치하는 것이 일반적이다. 이들 콘트롤러(130)와 감시카메라(110)는 RS485 또는 RS232C 등의 통신수단으로 연결되어, 이들 수단의 통신방식에 따른 통신을 하게 된다.
또한, 이 시스템은 사용자 입력수단으로서 마우스(140)를 구비한다. 마우스(140)는 본 발명과 관련하여서는 화면(122)상에서 특정위치를 선택하기 위한 입력수단으로 활용된다. 화면(122) 상에서 마우스(140)로 선택된 위치는 콘트롤러(130)로 입력되어 화면(122)의 중심점을 기준으로 하여 X좌표값과 Y좌표값이 산출된다. 그리고 그 산출된 XY 좌표값에 따라서 콘트롤러(130)는 감시카메라(110)를 팬-틸트 구동제어를 하기 위한 팬-틸트 제어값(위치변화값)을 산출하게 된다. 즉, 산출된 XY 좌표값이 화면의 중심점으로 되도록 하기 위한 감시카메라(110)의 주시방향 이동량을 산출한다. 산출된 팬-틸트 제어값은 통신수단에 의해 감시카메라(110)로 전송된다. 그리고 감시카메라(110)에서는 전송받은 팬-틸트 제어값에 의거하여 팬 구동제어 및 틸트 구동제어를 행하여 카메라의 주시방향의 중심이 마우스로 클릭한 지점으로 변경된다.
일반적으로 감시카메라(110)에는 팬-틸트를 조정하기 위한 수단으로 모터를 갖추고 있는데, 주로는 한번에 일정거리 만큼만 움직이는 스테핑 모터(stepping motor)가 사용된다. 따라서 스테핑 모터를 팬-틸트 제어값만큼 연속적으로 구동시켜 감시카메라(110)의 주시방향이 선택된 위치로 향하도록 조정된다. 그 결과, 선택위치의 좌표는 화면(122)의 중심좌표와 일치된다. 이러한 선택위치좌표를 화면중심좌표에 일치시키는 방법에는 다양한 방식이 적용될 수 있겠으나, PID(Proportional Integral Differential) 제어에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 콘트롤러(130)에는 PID제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
위의 감시카메라(110)의 방향전환원리에 대해 도 3a 및 도 3b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 감시카메라의 포지셔닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a에서와 같이 현재의 화면(122)의 중심점을 센터A라고 할 때, 사용자가 마우스(140)로 위치S를 클릭하면서 감시카메라의 방향전환을 지시하면, 콘트롤러(130)는 이 지시를 화변전환모드로 인지한다. 콘트롤러(130)는 센터A(center A)를 X, Y축의 원점 좌표(0,0)로 삼고 사용자가 선택한 위치S의 좌표값(α, β)을 산출한다. 산출된 좌표값 (α, β)는 감시카메라(110)의 X 방향과 Y 방향으로의 이동해야 할 거리가 된다. 이 산출된 좌표값 (α, β)을 이용하여 감시카메라(110)의 주시방향을 조정한다.
감시카메라(110)의 주시방향 조정 후의 화면 상태가 도 3b에 도시되어 있다. 이를 위해, 사용자가 선택한 이동위치S를 화면의 중심좌표(0,0)로 이동시켜 새로운 중심점인 센터B가 되도록 전환시켜야 한다. 화면(122) 상에서는 선택위치S의 좌표값이 (α, β)이므로 X축 방향(좌우방향)으로 -α만큼 그리고 Y축 방향(상하방향)으로 -β만큼 이동시키면 선택위치S는 중심좌표와 일치하게 될 것이다. 이러한 결과를 얻기 위해, 화면상의 위치 이동량 α와 β를 이에 대응하는 감시카메라(110)의 수평방향 이동량(팬 구동량)과 수직방향 이동량(틸트 구동량)으로 전환하는 처리가 이루어질 필요가 있다. 즉, 화면(122)상의 좌표이동량을 원격지에 설치된 감시카메라의 수평방향이동량(팬 구동량) 및 수직방향이동량(틸트 구동량)으로 환산한 다음, 그 환산된 이동량을 이용하여 감시카메라(110)의 팬-틸트 구동제어를 행하면 감시카메라(110)의 주시방향이 지정된 위치 S로 향하게 된다. 화면상의 위치 이동량 α와 β를 감시카메라의 수평방향이동량(팬 구동량) 및 수직방향이동량(틸트 구동량)으로 환산하는 것은 평면좌표상의 이동량(거리)을 구좌표상의 이동량(각도)으로 변환하는 작업으로서, 당업자라면 이러한 변환 처리를 용이하게 할 수 있을 것이므로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 이 도면 및 전술한 도면들을 참조하면서 본 발명의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 시스템이 작동하면 화면전환모드인지를 판단한다(단계S1). 감시카메라(110)의 주시 방향을 변경하려면 사용자는 우선 화면전환모드로 설정해야 한다. 이 화면전환모드는 마우스(140)로 클릭한 지점으로 감시카메라(110)의 방향을 변경하는 작업을 수행하는 것이 예정되어 있다. 따라서 콘트롤러(130)는 화면전환모드가 설정된 것을 인지한 다음에는, 사용자가 화면(122)상에서 특정지점을 마우스(140)로 클릭 하였는지를 체크한다(단계 S2). 마우스(140)가 클릭되지 않았으면 위의 단계S1로 되돌아가고, 마우스(140)가 클릭 되었으면 화면(122)의 중심점을 기준으로 하여 마우스(140)로 클릭한 선택지점의 좌표값(α, β)을 구한다.(단계S5) 이렇게 좌표값 (α, β)를 산출한 다음, 콘트롤러(130)는 위에서 설명한 바에 따라 그 좌표값(α, β)에 대응되는 감시카메라(110)의 팬-틸트 구동제어값 즉, 감시카메라의 수평방향 이동량(팬 구동량) 및 수직방향 이동량(틸트 구동량)을 산출한다(단계S7). 이 팬-틸트 구동제어값은 RS485나 RS232C 등의 통신수단을 통해 콘트롤러(130)로부터 감시카메라(110)로 전송된다(단계 S9). 감시카메라(110)의 팬 구동장치 및 틸트 구동장치(비도시)는 전송된 팬-틸트 구동제어값에 따라 감시카메라(110)의 팬-틸트 조정을 행한다(단계 S11). 그 결과, 원격지에 있는 사용자가 화면상에서 원하는 지점을 한 번만 클릭 하여도, 감시카메라(110)의 촬영방향은 화면상에서 클릭한 그 위치가 촬영화면의 중심에 오도록 조정된다.
본 발명의 방법은 콘트롤러(130)에서 연산된 팬-틸트 구동제어값을 위에 예시한 RS485나 RS232C와 같은 통신수단 이외에도 다양한 유/무선 통신수단을 이용하여 감시카메라로 전송하는 방식으로 변형 실시될 수 있다. 또한, 본 방법은 DVR 시스템뿐만 아니라 감시카메라의 주시방향을 원격 제어할 필요가 있는 응용분야에 널리 적용될 수 있다.
여기에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 감시카메라의 포지셔닝 방법은 화면상에서 특정위치를 마우스로 한 번의 클릭(click)만으로, 감시카메라의 주시방향을 그 클릭된 지점으로 자동적으로 변경될 수 있다는 점에서 종래의 포지셔닝 방법보다 감시카메라의 방향 조작이 훨씬 간편하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 결과적으로 더욱 높은 사용상의 편의성을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.
도 1a 및 도 1b는 기존에 관리자가 원격지에서 화면을 보면서 현장에 설치된 감시카메라의 방향을 조정하는 방법들을 설명하기 위한 도면들이고,
도 2는 본 발명에 따른 화면상의 선택위치연산을 통한 감시카메라 위치제어방법을 구현하기 위한 시스템의 구성도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 감시카메라 위치제어방법을 설명하기 위한 도면들이고,
도 4는 본 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
110 : 감시카메라 120 : 디스플레이수단
122 : 화면 130 : 콘트롤러
140 : 마우스

Claims (2)

  1. 감시카메라의 주시방향을 원격지에서 화면을 통해 제어하는 포지셔닝 방법에 있어서,
    화면상의 특정위치가 마우스로 클릭 되었는지를 판단하는 제1단계;
    상기 마우스 클릭이 있는 경우, 화면의 중심점으로부터 상기 클릭된 특정위치까지의 수직거리 및 수평거리를 산출하는 제2단계; 및
    산출된 상기 수직거리와 수평거리를 이용하여, 상기 클릭된 특정위치가 상기 감시카메라의 출력화면의 중심이 되도록 상기 감시카메라의 팬/틸트 구동제어를 하는 제3단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 포지셔닝 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제3단계는,
    상기 산출된 수직거리 및 수평거리 정보를 상기 감시카메라의 팬-틸트 구동제어신호로 변환하는 단계; 산출된 팬-틸트 구동제어신호를 상기 감시카메라에 전달하는 단계; 상기 팬/틸트 구동제어신호에 의거하여 상기 감시카메라의 팬/틸트 구동제어를 수행하여 상기 감시카메라의 방향이 상기 클릭된 위치로 향하도록 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 포지셔닝 방법.
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