KR20100058303A - 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 돔 커버 내에 장착된 디지털 영상 처리기의 초점 거리를 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치는 케이스 내부에 구비된 디지털 영상 처리기로서, 줌렌즈를 이동하면서 자동 초점 조정을 수행하는 경우, 매 줌 위치 마다 초점 위치값을 저장하여 궤적데이터를 생성 및 저장하는 제어수단을 포함한다.
돔 커버, 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 궤적 데이터

Description

디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치 및 방법{Apparatus and method for compensating focal length in digital image processing device}
본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 돔 커버 내에 장착된 디지털 영상 처리기의 초점 거리를 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 감시카메라와 같은 디지털 영상 처리기는 초점 조절 시에, 촬상 피사체의 거리를 모르는 포커스 렌즈를 정해진 범위 내에서 탐색하여 초점 데이터의 증감을 추적, 초점 데이터가 최대가 되는 위치를 정초점 위치로 결정하게 된다. 이때 탐색범위의 넓고 좁음이 절대적인 오토 포커스 시간에 영향을 주게 된다. 종래에는 현재 촬상된 피사체의 거리 정보를 모르는 상태에서 초점 데이터의 증감만을 추종하기 때문에 어떤 경우에는 탐색범위 전 영역을 탐색한 후 정초점을 결정하는 경우도 발생하게 된다. 이때 오토 포커스 시간이 많이 걸리게 되고 포커스가 흐려진 상태가 지속되는 시간이 길어지기 때문에 촬영 영상의 품질이 떨어지며, 감시카메라의 경우는 신속한 감시에 어려움이 발생하게 된다.
넓은 영역을 감시하는 장점을 지는 PTZ(pan/tilt/zoom) 감시 카메라는 설치 시에 주변 환경의 영상으로부터 카메라를 보호하기 위해 외부에 투명 또는 반투명의 보호커버(예를 들어 돔 커버)를 사용하게 되는데, 이 돔 커버를 사용하게 되면 원거리 정초점 위치가 근거리로 이동하게 된다. 종래에는 돔 커버에 의한 이러한 변동 요인을 오토 포커스에 반영하지 않아 줌 시 포커스 추적의 성능이 떨어지게 되고 최적화된 오토 포커스를 수행할 수 없었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 돔 커버에 의한 정초점의 근거리 이동량을 현 렌즈 궤적 데이터에 보정함으로써 줌 시 포커스 추적(줌 트래킹) 성능 향상 및 최적화된 오토 포커스를 수행할 수 있는 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치는 케이스 내부에 구비된 디지털 영상 처리기로서, 줌렌즈를 이동하면서 자동 초점 조정을 수행하는 경우, 매 줌 위치 마다 초점 위치값을 저장하여 궤적데이터를 생성 및 저장하는 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제어수단은 상기 생성된 궤적데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 처리기의 자동 초점 조정 및 줌 트래킹을 제어할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 방법은 케이스 내부에 구비된 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 줌렌즈를 이동하면서 자동 초점 조정을 수행하는 단계; 및 (b) 상기 자동 초점 조정 수행 시에 매 줌 위치마다 초점 위치값을 저장하여 궤적 데이터를 생성 및 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (a)단계 수행 전에 원거리 무한대의 피사체를 향하 도록 상기 디지털 영상 처리기를 고정시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, (c) 상기 생성된 궤적 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 처리기의 자동 초점 조정 및 줌 트래킹을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 돔 커버에 의한 정초점의 근거리 이동량을 현 렌즈 궤적 데이터에 보정함으로써 줌 시 포커스 추적(줌 트래킹) 성능 향상 및 최적화된 오토 포커스를 수행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기를 감싸고 있는 케이스를 도시한 도면으로, 윈도우(1), 돔 커버(dom cover)(2) 및 고정부(3)를 포함하여 구성될 수 있다. 돔 커버(2)는 반구형 형상의 쉘(shell)과 일부 원통형 쉘의 결합으로 구성되며, 이 돔 커버(2)는 다시 천정에 고정되는 고정부(3)와 결합된다. 돔 커버(2)와 고정부(3)의 내부에는 감시용 카메라(이하 도 2에서 설명) 및 부대 기구가 수용된다. 그리고 돔 커버(2)의 일측에 빛을 관통시키기 위한 윈도우(1)가 구비된다. 돔 커버(2)는 수평 방향으로 원주를 따라서 회전할 수 있는 구조로 되어 있고, 또한 돔 커버(2) 내의 감시 카메라도 수직 방향으로 소정의 90도만큼 회전할 수 있도록 되어 있어, 감시 카메라는 천정 이하의 모든 방향으로 피사체를 촬영할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기(감시 카메라)에서 초점 거리 보 정 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 줌 렌즈(11) 및 포커스 렌즈(13) 등을 포함하는 렌즈군(10), 줌 모터(20), 포커스 모터(30), 줌 모터 드라이브(40), 포커스 모터 드라이브(50), 촬상소자(60), 신호 처리부(70), 메모리(80) 및 제어부(90)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이 줌 렌즈(11) 및 포커스 렌즈(13) 등을 포함하여 이루어진 렌즈군(10)을 통하여 입력되는 피사체의 광신호가 촬상소자(60)를 거처 영상신호로 변환되고, 신호처리부(70)에 의해 디지털화 되어 영상 처리후 디스플레이 되거나 제어부(90)의 제어 하에 메모리(80)에 저장된다.
제어부(90)의 제어 하에, 줌 렌즈(11) 및 포커스 렌즈(13)는 줌 모터(20) 및 포커스 모터(30)에 의해 각각 이동된다. 제어부(90)로부터 구동신호가 줌 모터 드라이브(40) 및 포커스 모터 드라이브(50)에 각각 공급되고, 줌 모터 드라이브(40) 및 포커스 모터 드라이브(50)의 출력에 의해 줌 모터(20) 및 포커스 모터(30)가 구동된다.
줌 렌즈(11)를 이동시켜 감시 카메라의 배율을 조정하는 경우에, 제어부(90)는 미리 저장되어 있는 광학 줌 렌즈계의 줌 트래킹 곡선에 대한 데이터에 따르도록 포커스 렌즈(13)를 이동시키기 위한 구동신호를 발생한다. 메모리(80)에는 감시 카메라와 피사체의 거리에 따라 상이한 줌 트래킹 곡선에 대한 데이터가 저장되어 있다. 이러한 줌 트래킹 곡선은 줌 렌즈(11), 포커스 렌즈(13) 등의 각 광학계의 구성 및 광학 요소들의 특성에 따라 설계 시에 미리 결정되는데, 도 3에는 광학 줌 렌즈 계의 대표적인 줌 트래킹 곡선이 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 감시 카메라와 피사체와의 거리가 멀어짐에 따라 도 3a 및 도 3b와 같이 각 렌즈의 위치가 정해진다. 도 3a는 피사체가 줌 렌즈(11)로부터 1.5M 거리에 있을 때 줌을 수행하는 경우의 줌 트래킹 곡선을 나타내며, 도 3b는 피사체가 줌 렌즈(11)로부터 원거리(무한대)에 있을 때 줌을 수행하는 경우의 줌 트래킹 곡선을 나타내고 있다.
도 3과 같은 줌 트래킹 곡선에 있어서, 횡축은 줌 렌즈(11)의 줌 위치가, 종축은 포커스 렌즈(130)의 초점 위치를 나타내고 있다. 횡축의 줌 렌즈(11)가 텔레단(telephoto end)으로 갈수록 줌 렌즈계의 배율이 커지게 되고, 와이드단(wide-angle end)으로 갈수록 줌 렌즈계의 배율이 작아지게 된다. 종축에서 크기가 클수록 피사체에 보다 가깝게 포커스 렌즈(13)가 위치하는 것을 타내고 크기가 작을수록 피사체 보다 멀고 결상며에 보다 가깝게 포커스 렌즈(13)가 위치하는 것을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이 감시카메라 돔 커버(2)를 장착 전, 장착 후 측정된 데이터의 차이가 나타나는데, 돔 커버(2)를 장착했을 때 도 4의 룩업 테이블에 나타난 바와 같이 원거리 무한대 포커스 궤적이 근거리로 이동함을 볼 수 있다. 돔 커버(2)를 장착했을 때 측정 측정된 데이터를 이용하여 오토 포커스를 수행하게 된다. 도 4의 룩업 테이블에 저장되는 줌 단에 따른 초점 거리는 돔 커버(2)의 종류에 따라 다른 값을 갖게 된다. 돔 커버(2)의 두께, 곡률, 투과율에 따라 각각 다른 값을 가지게 되므로, 돔 커버(2) 장착 후 가장 원거리(무한대) 피사체에 대해 초점 보정을 적용하여 오토 포커스 및 줌 트래킹 성능을 향상시킬 수 있다. 도 5 에는 도 4의 룩업 테이블에 저장된 줌 단에 따른 초점 거리 데이터를 그래프로 나타낸 것이다.
이어서, 도 6을 참조하여 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정을 위한 제어부(90)의 동작을 설명한다.
돔 커버(2)가 장착된 상태에서 원거리(무한대, 10M 이상)의 피사체를 향하도록 감시 카메라를 고정시킨 후 초점 보정 모드 메뉴를 선택하며, 제어부(90)는 이를 수신한다(600단계).
초점 보정 모드 메뉴를 선택신호를 수신한 제어부(90)는 줌 렌즈(11)를 텔레단에서 와이드단으로 이동시키면서 오토 포커스를 수행한다(610단계). 제어부(90)는 줌 모터 드라이브(40)에 줌 렌즈(11)를 텔레단에서 와이드단으로 이동시키는 구동신호를 출력하고, 줌 모터 드라이브(40)는 이 구동신호에 의해 줌 모터(20)를 구동하여 줌 렌즈(11)를 이동시킨다. 이때 제어부(90)는 각 줌단 마다 오토 포커스가 수행되도록 포커스 모터 드라이브(50)에 구동신호를 출력하고, 포커스 모터 드라이브(50)는 이 구동신호에 의해 포커스 모터(30)를 구동하여 포커스 렌즈(13)를 이동시킨다.
여기서, 제어부(90)는 매 줌 위치마다 포커스 렌즈(13)의 초점 위치를 메모리(80)에 저장한다(620단계). 메모리(80)에는 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 포커스 궤적 데이터가 저장되어 있는데, 제어부(90)는 기존 정보와 별도로 초점 위치 즉, 피사체의 거리 정보를 룩업 테이블 형태로 메모리(80)에 저장한다. 도 4에는 돔 커버(2)가 적용되었을 경우 및 돔 커버가 적용되지 않았을 경우 줌 위치별 초점 거리를 보이는 룩업 테이블이 도시되어 있으며, 돔 커버(2)를 장착했을 때 원거리 무한대 포커스 궤적이 근거리로 이동함을 볼 수 있다. 도 5에는 도 4의 룩업 테이블을 그래프 형태로 도시하고 있다.
포커스 조정이 완료되면(630단계), 제어부(90)는 돔 커버(2)가 적용된 줌 위치별 초점 거리 정보를 이용하여 포커스 궤적 데이터를 생성 및 저장하고, 이를 이용하여 오토 포커스 및 줌 트래킹을 수행한다(640단계).
도 6에 도시된 단계들은 감시 카메라 내부에 프로그램으로 들어가 있는 형태이며, 설치가 완료된 후에는 주변 촬영 환경이 변하지 않으므로, 초점 거리 보정 모드를 가지는 감시 카메라를 활용하여 빠르고 고품질의 영상을 지속적으로 획득하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기를 감싸고 있는 케이스를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3 렌즈 설계시 계산된 대표적인 줌 트래킹 곡선을 나타내는 도면이다.
도 4는 돔 커버가 적용되었을 경우 및 돔 커버가 적용되지 않았을 경우 줌 위치별 초점 거리를 보이는 룩업 테이블 이다.
도 5는 도 2에서 돔 커버가 적용되어 계산된 줌 트래킹 곡선을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기에서 초점 거리 보정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims (5)

  1. 케이스 내부에 구비된 디지털 영상 처리기로서,
    줌렌즈를 이동하면서 자동 초점 조정을 수행하는 경우, 매 줌 위치 마다 초점 위치값을 저장하여 궤적데이터를 생성 및 저장하는 제어수단을 포함하는 초점 거리 보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 생성된 궤적데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 처리기의 자동 초점 조정 및 줌 트래킹 수행을 제어하는 것을 특징으로 하는 초점 거리 보정 장치.
  3. 케이스 내부에 구비된 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,
    (a) 줌렌즈를 이동하면서 자동 초점 조정을 수행하는 단계; 및
    (b) 상기 자동 초점 조정 수행 시에 매 줌 위치마다 초점 위치값을 저장하여 궤적 데이터를 생성 및 저장하는 단계를 포함하는 초점 거리 보정 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 (a)단계 수행 전에
    원거리 무한대의 피사체를 향하도록 상기 디지털 영상 처리기를 고정시키는 것을 특징으로 하는 초점 거리 보정 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    (c) 상기 생성된 궤적 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 처리기의 자동 초점 조정 및 줌 트래킹을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 거리 보정 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134371B1 (ko) * 2010-06-22 2012-04-09 세크론 주식회사 프로젝션 타켓을 이용한 촬상 장치 및 그에 의한 거리 보정 방법
EP2767082A4 (en) * 2011-10-14 2015-06-03 Pelco Inc FIREPLACE CONTROL FOR PANORAMIC, TILT AND ZOOM (PTZ) CAMERAS
US9195116B2 (en) 2011-10-14 2015-11-24 Pelco, Inc. Focus control for PTZ cameras

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