KR20100103295A - Guard and surveillance robot system - Google Patents

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KR20100103295A
KR20100103295A KR1020090021854A KR20090021854A KR20100103295A KR 20100103295 A KR20100103295 A KR 20100103295A KR 1020090021854 A KR1020090021854 A KR 1020090021854A KR 20090021854 A KR20090021854 A KR 20090021854A KR 20100103295 A KR20100103295 A KR 20100103295A
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석봉경
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A watching and guarding robot system which stabilizes image shaken by wind or vibration is provided to perform smooth object tracking and stable firing by selectively operating image stabilization according to active modes. CONSTITUTION: A watching and guarding robot system comprises a tracing camera unit(110), an armament part(120), an image stabilizing unit, an image processing unit, a tracing unit and an image stabilization selecting unit. Image is inputted to the tracing camera unit. The armament part can fire at target. The image stabilizing unit stabilizes the shaking of the input image and produces a correction image. A target is detected on the input image or the correction image by the image processing unit. The image stabilization selecting unit selectively inputs the input image or the correction image to the image processing unit.

Description

감시 경계 로봇 시스템{Guard and surveillance robot system}Guard and surveillance robot system

본 발명은 감시 경계 로봇 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상을 이용하여 사람 또는 이동물체를 지속적으로 감시 또는 추적하고, 감지된 표적에 대하여 발포가 가능한 감시 경계 로봇 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a surveillance boundary robot system, and more particularly, to a surveillance boundary robot system capable of continuously monitoring or tracking a person or a moving object using an image and firing on a detected target.

감시 경계 로봇 시스템은 특정 장소에 고정식 또는 이동식으로 설치되어 영상을 입력받아 사람 또는 이동물체를 지속적으로 감시 또는 추적하고, 감지된 표적에 대하여 발포가 가능한 시스템이다. Surveillance boundary robot system is a fixed or mobile system installed at a specific place and continuously receives or receives images to monitor or track a person or moving object, and is capable of firing a detected target.

이를 위하여, 감시 경계 로봇 시스템은 상호 연결되어 있는 영상 모듈과 무장 모듈을 포함할 수 있다. 영상 모듈을 영상을 입력받아 표적을 감지할 수 있다. 무장 모듈은 영상 모듈에서 감지된 표적에 대한 발포가 가능하다. 이때, 무장 모듈에는 총기 등이 포함될 수 있다. For this purpose, the surveillance boundary robot system may include an imaging module and an armed module which are interconnected. A target can be detected by receiving an image from an image module. Armed modules can fire on targets detected by imaging modules. At this time, the armed module may include a firearm.

영상 모듈에 의하여 영상을 이용하여 사람 또는 이동 물체를 지속적으로 감시하거나 추적할 수 있다. 또한, 무장 모듈과 영상 모듈을 동시에 사용하여 침입자에 대한 감시 및 발포 등에 의한 제압이 가능하다. The imaging module can continuously monitor or track a person or moving object using the image. In addition, by using the armed module and the imaging module at the same time, it is possible to suppress the invaders by monitoring and firing.

이를 위하여, 영상 모듈을 통하여 입력되는 입력 영상을 처리하여 이동 물체 를 인식하고, 영상 모듈 및 무장 모듈이 이동 물체를 추적하면서 감시 또는 발포 등이 가능하도록 할 수 있다. To this end, a moving object may be processed by processing an input image input through the imaging module, and the imaging module and the armed module may monitor or fire while tracking the moving object.

본 발명은, 바람 또는 진동 등에 의하여 떨리는 영상을 안정화시킬 수 있으며, 작동 모드에 따라 영상 안정화를 선택적으로 작동시킴으로써, 원활한 물체 추적 및 안정적인 사격이 가능한 감시 경계 로봇 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a surveillance boundary robot system capable of stabilizing a shaking image by wind or vibration, and by selectively operating the image stabilization according to an operation mode, which enables smooth object tracking and stable shooting.

본 발명은, 입력 영상을 입력받는 추적 영상부; 표적에 대하여 발포 가능한 무장부; 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성하는 영상 안정화부; 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 검출하는 영상 처리부; 상기 추적 영상부 및 상기 무장부 중의 적어도 어느 하나가 상기 표적을 추적하도록 구동하는 추적 구동부; 및 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 하는 영상 안정화 선택부를 구비하는 감시 경계 로봇 시스템을 제공한다. The present invention, the tracking image unit for receiving an input image; An armed weapon capable of firing against a target; An image stabilizer configured to stabilize the shaking of the input image to generate a corrected image; An image processor detecting the target from the input image or the corrected image; A tracking driver for driving at least one of the tracking image unit and the armed unit to track the target; And an image stabilization selector configured to selectively input the input image or the corrected image to the image processor.

상기 영상 안정화 선택부가 상기 보정 영상 및 상기 입력 영상 중의 어느 하나가 상기 영상 처리부로 입력될 수 있도록 스위칭할 수 있다. The image stabilization selector may switch one of the corrected image and the input image to be input to the image processor.

상기 영상 안정화 선택부가 상기 입력 영상을 입력받아 상기 입력 영상이 직접 상기 영상 처리부로 입력되거나 상기 입력 영상이 상기 영상 안정화부로 입력되도록, 스위칭할 수 있다. The image stabilization selector may receive the input image and switch the input image directly to the image processing unit or the input image to the image stabilization unit.

상기 영상 안정화 선택부가, 상기 무장부가 발포하도록 하는 격발 신호를 입 력받고, 상기 격발 신호에 따라 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 할 수 있다. The image stabilization selecting unit may receive a trigger signal for causing the armed unit to fire, and selectively input the input image or the corrected image to the image processor according to the trigger signal.

상기 영상 안정화 선택부가, 상기 격발 신호가 입력되면 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 하고, 상기 격발 신호가 입력되지 아니하면 상기 입력 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 할 수 있다. The image stabilization selector may be configured to input the corrected image to the image processor when the trigger signal is input, and to input the input image to the image processor when the trigger signal is not input.

타이밍 신호를 생성하는 타이머를 더 구비할 수 있다. It may further include a timer for generating a timing signal.

상기 영상 안정화 선택부가, 상기 타이밍 신호를 입력받아, 상기 격발 신호의 입력에 대하여 설정된 설정 시간 동안 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 할 수 있다. The image stabilization selector may receive the timing signal and allow the corrected image to be input to the image processor for a set time set for the input of the trigger signal.

상기 영상 처리부가, 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 추적하기 위한 추적 정보를 생성할 수 있다. The image processor may generate tracking information for tracking the target from the input image or the corrected image.

상기 추적 정보를 입력받아, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부 중의 적어도 어느 하나가 추적 작동되도록 하는 추적 명령을 생성하여, 상기 추적 구동부로 출력하는 추적 제어부를 더 구비할 수 있다. The display apparatus may further include a tracking control unit configured to receive the tracking information, generate a tracking command for causing at least one of the tracking image unit and the arming unit to track and output the tracking command to the tracking driver.

상기 영상 처리부에서 검출된 상기 표적을 포함하는 추적 영상을 표시하는 영상 표시부를 더 구비할 수 있다. The display apparatus may further include an image display unit displaying a tracking image including the target detected by the image processor.

상기 표적을 탐지하는 감시부를 더 구비할 수 있다. It may further include a monitoring unit for detecting the target.

상기 감시부가, 감시 영상을 입력받아 상기 표적을 탐지하는 감시 영상부, 및 상기 감시 영상부를 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting) 구동하는 감시 구동부를 구비할 수 있다. The surveillance unit may include a surveillance image unit that receives the surveillance image and detects the target, and a surveillance driver that pans or tilts the surveillance image unit.

상기 추적 구동부가, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부가 상기 표적을 추적하도록, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부를 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting) 구동할 수 있다. The tracking driver may pan or tilt the tracking image unit and the arming unit so that the tracking image unit and the arming unit track the target.

본 발명에 따른 감시 경계 로봇 시스템에 의하면, 바람 또는 진동 등에 의하여 떨리는 영상을 안정화시킬 수 있으며, 작동 모드에 따라 영상 안정화를 선택적으로 작동시킴으로써, 원활한 물체 추적 및 안정적인 사격이 가능하게 할 수 있다. According to the surveillance boundary robot system according to the present invention, it is possible to stabilize the image shaken by wind or vibration, and by selectively operating the image stabilization according to the operation mode, it is possible to enable smooth object tracking and stable shooting.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 감시 경계 로봇 시스템(10)의 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 추적 영상부(110)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 감시 경계 로봇 시스템(10)의 내부 구성을 포함한 감시 경계 로봇 시스템(300)의 블록도가 도시되어 있다. 1 is a perspective view of a surveillance boundary robot system 10, which is a preferred embodiment according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the tracking image unit 110 of FIG. 1. 3 shows a block diagram of a surveillance boundary robot system 300 including an internal configuration of the surveillance boundary robot system 10 of FIG. 1.

도면을 참조하면, 감시 경계 로봇 시스템(10)은 추적부(100)와 감시부(200)를 구비할 수 있다. 추적부(100)는 감시부(200)에서 탐지된 물체를 지속적으로 추적하며, 필요시에는 표적에 대하여 사격을 통하여 추적 물체를 제압할 수 있다. 감시부(200)는 사람 또는 이동하는 물체를 주야로 탐지한다. Referring to the drawings, the surveillance boundary robot system 10 may include a tracking unit 100 and a monitoring unit 200. The tracking unit 100 continuously tracks the object detected by the monitoring unit 200 and, if necessary, may suppress the tracking object by shooting a target. The monitoring unit 200 detects a person or a moving object day and night.

추적부(100)는 추적 영상부(110); 무장부(120); 및 추적 구동부(130, 140)를 구비할 수 있다. 추적 영상부(110)는 입력 영상을 입력받으며, 입력 영상에 포함된 표적을 추적할 수 있다. 무장부(120)는 표적에 대하여 발포할 수 있다. 추적 구동부(130, 140)는 추적 영상부(110)와 무장부(120) 중의 적어도 어느 하나가 표적을 추적할 수 있도록 구동할 수 있다. The tracking unit 100 includes a tracking image unit 110; Armed portion 120; And tracking drivers 130 and 140. The tracking image unit 110 receives an input image and tracks a target included in the input image. The arm 120 may fire against the target. The tracking driver 130 or 140 may drive at least one of the tracking image unit 110 and the arming unit 120 to track the target.

감시부(200)는 감시 영상부(210), 및 감시 구동부(220)를 구비할 수 있다. 감시 영상부(210)는 감시 영상을 입력받아 상기 표적을 탐지할 수 있다. 감시 구동부(220)는 감시 영상부(210)를 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting) 구동할 수 있다. The monitoring unit 200 may include a surveillance image unit 210 and a surveillance driver 220. The surveillance image unit 210 may receive the surveillance image and detect the target. The surveillance driver 220 may pan or tilt the surveillance image 210.

본 실시예에 따른 감시 경계 로봇(10)은 감시 영상부(210)를 마스터 카메라로 하고, 추적 영상부(110)를 액티브 카메라로 하여, 2종류의 카메라로 운용될 수 있다. 이때, 감시 영상부(210)와 추적 영상부(110) 각각으로부터 표적의 움직임 정보를 입력받아 감시 및 경계를 위한 추적을 수행하여 추적률을 높이고 인식률을 향상시키도록 구성될 수 있다. The surveillance boundary robot 10 according to the present exemplary embodiment may operate as two types of cameras using the surveillance image unit 210 as the master camera and the tracking image unit 110 as the active camera. In this case, the surveillance image unit 210 and the tracking image unit 110 may receive input of motion information of the target to perform tracking for monitoring and boundary to increase the tracking rate and improve the recognition rate.

추적부(100) 및 감시부(200)는 베이스(300)상에서 도면의 z축을 중심으로 좌우 방향으로 회전 즉 패닝(panning)이 가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 감시 영상부(210)와 추적 영상부(110) 각각은 수평축(y1, y2)을 중심으로 본체에 대하여 틸팅(tilting) 가능하도록 설치될 수 있다. 추적부(100) 및 감시부(200)는 적의 탄환이나 파편에 의한 피해를 막기 위해 장갑이 외측에 설치되는 것이 바람직하다. The tracking unit 100 and the monitoring unit 200 may be installed on the base 300 so as to be rotated or panned in the left and right directions about the z axis of the drawing. In addition, each of the surveillance image unit 210 and the tracking image unit 110 may be installed to be capable of tilting the main body about the horizontal axes y1 and y2. The tracking unit 100 and the monitoring unit 200 is preferably provided on the outside of the armor to prevent damage caused by bullets or debris of the enemy.

감시 영상부(210)는 본체에 설치되는데, 도면에 도시된 것과 같이 본체의 양측에 설치될 수 있고, 입력되는 영상으로부터 표적을 인식한다. 감시 영상부(210)는 도면의 y2축을 중심으로 본체에 대해 상하방향으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. The surveillance image unit 210 is installed in the main body, and may be installed at both sides of the main body as shown in the figure, and recognizes a target from an input image. The surveillance image unit 210 may be rotatably connected in the vertical direction with respect to the main body about the y2 axis of the drawing.

추적 영상부(110)는 상하(tilting) 및 좌우(panning)로 회동 가능하도록 설치되어, 표적에 대한 추적이 가능하다. 추적부(100)에는 적을 향하여 자동 또는 수동으로 탄환이나 화약 등을 발사할 수 있는 총기를 포함하는 무장부(120)가 배치될 수 있다. The tracking image unit 110 is installed to be rotatable in tilting and panning, and can track the target. The tracking unit 100 may be provided with an armed portion 120 including a gun capable of automatically or manually shooting a bullet or gunpowder toward the enemy.

또한, 추적부(100)에는 추적 영상부(110)와 무장부(120)가 표적을 추적하면서 움직일 수 있도록 구동하는 추적 구동부(130, 140)가 설치될 수 있다. In addition, the tracking unit 100 may be provided with tracking drivers 130 and 140 for driving the tracking image unit 110 and the arming unit 120 to move while tracking the target.

추적 구동부(130)는 추적 영상부(110)와 무장부(120)를 도면의 z축을 중심으로 좌우 방향으로 회전시키는 패닝 구동부(130)와, 도면의 y1축을 중심으로 상하 방향으로 틸팅 시킬 수 있는 틸팅 구동부(140)를 구비할 수 있다. The tracking driver 130 may rotate the tracking image unit 110 and the arming unit 120 in a left and right direction about the z axis of the drawing, and may tilt in the vertical direction about the y1 axis of the drawing. The tilting driver 140 may be provided.

점이 아닌 실제의 일정 크기를 가지는 표적을 고려할 때, 무장부(120)의 총신이 표적을 지향하는 방향과 추적 영상부(110)가 지향하는 방향이 실질적으로 일치하도록 설치되기 위해서는 총기의 총열과 추적 영상부(110)의 광축이 평행한 것이 바람직하다. In consideration of a target having a certain size rather than a point, the gun barrel and the tracking of the gun are installed so that the barrel of the weapon 120 is substantially aligned with the direction of the target and the direction of the tracking image 110. It is preferable that the optical axes of the imaging unit 110 are parallel.

추적 영상부(110)와 감시 영상부(210) 각각은 입력되는 영상의 줌 배율을 조정할 수 있는 줌 렌즈를 포함하는 렌즈부(111)와 카메라(112)를 구비할 수 있다. Each of the tracking image unit 110 and the surveillance image unit 210 may include a lens unit 111 and a camera 112 including a zoom lens for adjusting a zoom ratio of an input image.

추적 영상부(110)와 감시 영상부(210)에 포함되는 카메라(112)는, 적외선 영역의 영상 입력을 차단하는 적외선 차단 필터를 구비하는 초저조도 카메라인 것이 바람직하다. 이때, 추적 영상부(110)와 감시 영상부(210)는, 낮에는 적외선 차단 필터를 온(ON)시켜서 원색 영상을 입력받고, 밤에는 적외선 차단 필터를 오프(OFF)시키고 흑백 영상을 입력받도록 할 수 있다. 이러한 초저조도 카메라를 사용하여 주간은 물론 야간에도 영상을 입력받을 수 있다. The camera 112 included in the tracking image unit 110 and the surveillance image unit 210 is preferably an ultra-low light camera having an infrared cut filter for blocking the image input of the infrared region. At this time, the tracking image unit 110 and the monitoring image unit 210 to turn on the infrared cut filter during the day to receive the primary color image, at night to turn off the infrared cut filter (OFF) to receive the monochrome image. can do. The ultra low light camera can be used to receive images during the day as well as at night.

감시 영상부(210)의 카메라가 추적 영상부(110)의 카메라보다 더 큰 시야각을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 감시 영상부(210)는 큰 시야각을 가지고 주시야 범위에서 전체적인 움직임을 검출하는 기능을 수행한다. 이때, 감시 영상부(210)에도 줌 기능이 구비되고, 관측 거리 및 범위 등의 사용 조건에 따라 배율을 조정하여 세팅하는 것이 바람직하다. 감시 영상부(210)는 주시야 범위의 넓은 영역으로부터 영상을 얻어 표적을 인식하고 표적의 전체적인 움직임을 검출한다. Preferably, the camera of the surveillance imaging unit 210 has a larger viewing angle than the camera of the tracking imaging unit 110. That is, the surveillance image unit 210 performs a function of detecting the overall motion in the field of view having a large viewing angle. At this time, the surveillance image unit 210 is also provided with a zoom function, it is preferable to adjust the magnification and set according to the use conditions such as the observation distance and range. The surveillance image unit 210 acquires an image from a wide area of the field of view and recognizes the target and detects the overall movement of the target.

추적 영상부(110)는 감시 영상부(210)에 의하여 인식된 표적의 움직임 정보를 이용하여 그 움직임의 중심을 항상 카메라의 광축에 유지하도록 제어된다. 또한, 추적 영상부(110)는 보다 정밀하게 이동하는 표적의 속도, 변위, 및 크기 등의 정보를 감시 영상부(210)에 비하여 높은 해상도를 유지하며 검출하는 것이 바람직하다. The tracking image unit 110 is controlled to always maintain the center of the movement on the optical axis of the camera by using the motion information of the target recognized by the surveillance image unit 210. In addition, the tracking image unit 110 preferably detects information such as speed, displacement, and size of the target moving more precisely while maintaining a higher resolution than the surveillance image unit 210.

이를 위하여, 추적 영상부(110)는 줌(zoom), 좌우 회동(panning), 및 상하 회동(tilting)의 기능을 갖는다. 추적 영상부(110)의 이러한 좌우 회동 및 상하 회동 기능에 의하여 항상 추적 영상부(110)의 광축이 표적의 중심을 향해 유지할 수 있도록 구동된다. 또한, 추적 영상부(110)의 줌 기능에 의하여 표적에 대한 영상을 확대하여, 표적을 더욱 자세히 관찰할 수 있을 것이다. To this end, the tracking image unit 110 has a function of zooming, panning, and tilting up and down. By the left and right and up and down rotation function of the tracking image unit 110 is always driven to maintain the optical axis of the tracking image unit 110 toward the center of the target. In addition, by zooming the image of the target by the zoom function of the tracking image unit 110, the target may be observed in more detail.

이에 따라, 일정 크기를 가지는 표적을 생각할 때, 추적 영상부(110)에 대하여 고정되도록 설치되는 총기의 총신이 지향하는 방향이 추적 영상부(110)의 표적을 향하는 중심축과 실질적으로 일치하므로, 총신이 표적을 향할 수 있다. Accordingly, when considering a target having a certain size, since the direction of the barrel of the gun installed to be fixed with respect to the tracking image unit 110 substantially coincides with the central axis facing the target of the tracking image unit 110, The barrel can be aimed at the target.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 감시 경계 로봇 시스템(300)은 추적 영상부(110); 무장부(120); 영상 안정화부(310); 영상 처리부(330); 추적 제어부(340); 추적 구동부(350); 영상 표시부(370); 및 영상 안정화 선택부(320)를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 3, the surveillance boundary robot system 300 according to the present invention includes a tracking image unit 110; Armed portion 120; Image stabilization unit 310; An image processor 330; Tracking control unit 340; Tracking driver 350; An image display unit 370; And an image stabilization selection unit 320.

추적 영상부(110)는 입력 영상을 입력받는다. 무장부(120)는 표적에 대하여 발포할 수 있다. 영상 안정화부(310)는 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성할 수 있다. The tracking image unit 110 receives an input image. The arm 120 may fire against the target. The image stabilizer 310 may stabilize the shaking of the input image to generate a corrected image.

영상 처리부(330)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 검출할 수 있다. 추적 구동부(350)는 상기 추적 영상부(110) 및 상기 무장부(120) 중의 적어도 어느 하나가 상기 표적을 추적하도록 구동할 수 있다. The image processor 330 may detect the target from the input image or the corrected image. The tracking driver 350 may drive at least one of the tracking image unit 110 and the arming unit 120 to track the target.

영상 안정화 선택부(320)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부(330)로 선택적으로 입력되도록 할 수 있다. 영상 표시부(370)는 상기 영상 처리부(330)에서 검출된 상기 표적을 포함하는 추적 영상을 표시할 수 있다. The image stabilization selector 320 may selectively input the input image or the corrected image to the image processor 330. The image display unit 370 may display a tracking image including the target detected by the image processor 330.

한편, 사격시의 충격 진동 또는 다른 원인에 의한 충격이 전달되는 경우에 추적 영상부(110)를 통하여 입력되는 입력 영상이 흔들릴 수 있다. 이 경우, 영상 처리부(330)에서 입력 영상을 처리하여 표적을 추적하기 어렵게 되거나, 영상 표시부(370)에 표시되는 운용 화면상의 영상 떨림으로 운용자가 물체를 확인하기 어려울 수 있다. On the other hand, when an impact caused by a shock vibration or other causes during shooting is transmitted, the input image input through the tracking image unit 110 may be shaken. In this case, it may be difficult to track the target by processing the input image in the image processing unit 330, or it may be difficult for the operator to check the object due to the image shaking on the operation screen displayed on the image display unit 370.

따라서, 본 발명에서는 영상 안정화부(310)를 구비하고, 영상 안정화부(310) 에서 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성할 수 있다. 이때, 보정 영상을 이용하여 영상 처리부(330)에서 추적 영상을 생성하여 영상 표시부(370)를 통하여 보여줄 수 있다. Accordingly, in the present invention, the image stabilization unit 310 may be provided, and the image stabilization unit 310 may stabilize the shaking of the input image to generate a corrected image. In this case, a tracking image may be generated by the image processor 330 using the corrected image and may be displayed through the image display unit 370.

즉, 본 발명에 따른 감시 경계 로봇 시스템(300)은 영상 안정화부(310)를 통하여 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 흔들림 없는 보정 영상을 생성할 수 있다. 다만, 이 경우 영상 안정화를 위하여 영상이 보정되는 과정에서 표적의 보정 영상에서의 위치와 표적의 실제 위치에 차이 발생할 수 있다. That is, the surveillance boundary robot system 300 according to the present invention may stabilize the shake of the input image through the image stabilizer 310 to generate a shake-free correction image. However, in this case, a difference may occur between the position of the target and the actual position of the target in the process of correcting the image for stabilizing the image.

이 경우, 추적 영상부(110)의 광축과 정렬된 무장부(120)의 타격 수단 예를 들어 총구의 방향과 표적의 위치에도 차이가 발생할 수 있다. 그에 따라, 영상 안정화부(310)에서 생성된 흔들림이 보정된 보정 영상에 의하여 추적 영상부(110) 및 무장부(120)를 정렬하는 경우에는 사격 시에 표적을 명중시키지 못할 수 있다. In this case, a difference may also occur in the direction of the hitting means, for example, the muzzle of the weapon 120 aligned with the optical axis of the tracking image unit 110 and the position of the target. Accordingly, when the tracking image unit 110 and the arming unit 120 are aligned with the corrected image in which the shaking generated by the image stabilization unit 310 is corrected, the target may not be hit during shooting.

따라서, 본 발명에서는 영상 안정화 선택부(320)에 의하여 상황에 따라 입력 영상 또는 보정 영상을 선택적으로 이용하여 영상 처리부(330)에서 표적을 검출할 수 있도록 함으로써, 흔들림이 있어도 문제가 안되는 상황에서만 영상 안정화부(310)의 보정 영상을 이용하도록 함으로써, 사격 시에 타격 수단(총구)의 방향과 표적의 위치가 틀어지지 않도록 할 수 있다. Accordingly, in the present invention, the image stabilization selector 320 selectively detects a target by using an input image or a corrected image according to a situation, so that the image can be detected only in a situation where the shaking is not a problem. By using the corrected image of the stabilization unit 310, it is possible to prevent the direction of the striking means (muzzle) and the position of the target from shifting during shooting.

한편, 추적 영상부(110)는 도 1의 추적 영상부(110)에 대응되고, 무장부(120)는 도 1의 무장부(120)에 대응될 수 있다. 또한, 추적 구동부(350)는 도 1의 패닝 구동부(130) 및 틸팅 구동부(140)를 포함하는 추적 구동부에 대응될 수 있다. The tracking image unit 110 may correspond to the tracking image unit 110 of FIG. 1, and the arming unit 120 may correspond to the arming unit 120 of FIG. 1. In addition, the tracking driver 350 may correspond to the tracking driver including the panning driver 130 and the tilting driver 140 of FIG. 1.

추적 구동부(350)는 영상 처리부(330)에서 생성된 추적 정보에 따라 상기 추적 영상부 및 상기 무장부 중의 적어도 어느 하나가 바람직하게는 상기 추적 영상부(110) 및 상기 무장부(120)가 상기 표적을 추적하도록 구동할 수 있다. The tracking driver 350 may include at least one of the tracking image unit and the arming unit according to the tracking information generated by the image processing unit 330. Can be driven to track the target.

영상 안정화부(310)는 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성하기 위하여, 흔들리는 영상의 흔들림을 보정하여 흔들림 없거나 현저하게 줄어든 보정 영상을 생성하는 통상의 영상 안정화 방치 및 방법을 사용할 수 있다. The image stabilization unit 310 may use a conventional image stabilization method and method for generating a corrected image having no shaking or remarkably reduced motion by correcting the shaking of the shaking image in order to stabilize the shaking of the input image. .

영상 처리부(330)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 검출하고, 표적의 추적에 필요한 추적 정보와 운용자에게 보여주기 위한 추적 영상을 생성할 수 있다. 이때, 추적 정보는 미리 설정된 좌표계에 대한 표적의 좌표값을 포함할 수 있다. The image processor 330 may detect the target from the input image or the corrected image, and generate tracking information necessary for tracking the target and a tracking image to be shown to an operator. In this case, the tracking information may include a coordinate value of the target with respect to the preset coordinate system.

영상 안정화 선택부(320)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 영상 안정화 선택부(320)가 영상 안정화부(310)와 영상 처리부(330) 사이에 위치되어, 상기 보정 영상 및 상기 입력 영상 중의 어느 하나가 상기 영상 처리부(330)로 입력될 수 있도록 스위칭할 수 있다. The image stabilization selector 320 may selectively input the input image or the corrected image to the image processor. To this end, the image stabilization selector 320 is positioned between the image stabilizer 310 and the image processor 330 so that any one of the corrected image and the input image can be input to the image processor 330. Can switch

이때, 상기 영상 안정화 선택부(320)가 상기 무장부(120)가 발포하도록 하는 격발 신호를 입력받고, 상기 격발 신호에 따라 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부(330)로 선택적으로 입력되도록 스위칭할 수 있다. In this case, the image stabilization selector 320 receives a trigger signal for causing the arming unit 120 to fire, and selectively inputs the input image or the corrected image to the image processor 330 according to the trigger signal. Switch as possible.

이때, 상기 영상 안정화 선택부(320)는 상기 격발 신호가 입력되면 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부(330)로 입력되도록 스위칭 할 수 있다. 또한, 상기 영 상 안정화 선택부(320)는 상기 격발 신호가 입력되지 아니하면 상기 입력 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 할 수 있다. 이때, 상기 입력 영상이 직접 상기 영상 처리부(330)로 입력되는 경우에는 영상 안정화부(310)가 작동되지 않는 것이 바람직하다. In this case, when the trigger signal is input, the image stabilization selector 320 may switch to input the corrected image to the image processor 330. In addition, the image stabilization selector 320 may allow the input image to be input to the image processor when the trigger signal is not input. In this case, when the input image is directly input to the image processor 330, the image stabilizer 310 may not be operated.

즉, 무장부(120)의 격발 시에는 영상 안정화부(310)가 작동되지 않도록 하고, 추적 영상부(110)를 통하여 입력된 입력 영상이 영상 처리부(330)에 입력되도록 한다. 따라서, 상기 영상 처리부(330)는 상기 입력 영상에서 상기 표적을 추적하기 위한 추적 정보와 영상 표시부(370)에 표시될 추적 영상을 생성할 수 있다. That is, when the arming unit 120 is triggered, the image stabilization unit 310 is not operated, and the input image input through the tracking image unit 110 is input to the image processing unit 330. Accordingly, the image processor 330 may generate tracking information for tracking the target from the input image and a tracking image to be displayed on the image display unit 370.

또한, 무장부(120)의 격발 시가 아닌 경우에는 영상 안정화부(310)가 작동되도록 하고, 영상 안정화부(310)에서 생성된 보정 영상이 영상 처리부(330)에 입력되도록 한다. 따라서, 상기 영상 처리부(330)는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 추적하기 위한 추적 정보와 영상 표시부(370)에 표시될 추적 영상을 생성할 수 있다. In addition, when the arming unit 120 is not triggered, the image stabilization unit 310 is operated, and the corrected image generated by the image stabilization unit 310 is input to the image processing unit 330. Accordingly, the image processor 330 may generate tracking information for tracking the target and the tracking image to be displayed on the image display unit 370 in the corrected image.

이는, 한 번 격발 명령이 떨어지면, 설정된 시간이 경과되기 전까지 또는 해당 격발 명령이 종료되기 전까지는 별도의 무장부(120)의 타격 수단(총구)을 표적에 조준시키는 작업이 필요 없으므로, 영상 안정화에 의한 보정 영상을 사용하더라도 표적을 놓치는 문제가 발생하지 아니하기 때문이다. This is because once the trigger command is dropped, it is not necessary to aim the striking means (muzzle) of the armed part 120 at the target until the set time has elapsed or until the trigger command is terminated. This is because the problem of missing the target does not occur even when using the corrected image.

또한, 격발 시에 충격이 심하게 입력되므로 격발 시에 영상 안정화의 필요가 가장 큰 점을 고려한 것이다. 특히, 감시 경계 로봇 시스템(300)이 고정식으로 설치되는 경우에는 격발 시 이외에는 충격이 심하게 발생하는 경우가 많지 아니하므 로, 격발 시가 아닌 경우에는 영상 안정화 작업이 필요 없을 수 있다. In addition, since the shock is severely input at the time of triggering, the need for image stabilization at the time of triggering is considered. In particular, when the surveillance boundary robot system 300 is fixedly installed, since the impact is not often generated except when triggering, image stabilization may not be necessary when the surveillance boundary robot system 300 is not triggered.

추적 제어부(340)는 영상 처리부(330)로부터 추적 정보를 입력받아, 상기 추적 영상부(110) 및 상기 무장부(120)가 추적 작동되도록 하는 추적 명령을 생성할 수 있다. 이때, 추적 제어부(340)에서 생성된 추적 명령은 상기 추적 구동부(350)로 출력되고, 추적 구동부(350)가 추적 명령에 따라 상기 추적 영상부(110) 및 상기 무장부(120)를 구동할 수 있다. The tracking control unit 340 may receive tracking information from the image processing unit 330, and generate a tracking command for enabling the tracking image unit 110 and the arming unit 120 to operate tracking. In this case, the tracking command generated by the tracking controller 340 is output to the tracking driver 350, and the tracking driver 350 drives the tracking image unit 110 and the arming unit 120 according to the tracking command. Can be.

한편, 타이밍 신호를 생성하는 타이머(360)가 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 영상 안정화 선택부(320)는 상기 타이밍 신호를 입력받아, 상기 격발 신호의 입력에 대하여 설정된 설정 시간 동안 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부(330)로 입력되도록 스위칭 할 수 있다. On the other hand, a timer 360 for generating a timing signal may be further provided. In this case, the image stabilization selector 320 may receive the timing signal and switch to input the corrected image to the image processor 330 for a set time set for the input of the trigger signal.

이때, 표적에 대한 추적 시에는 영상 안정화 작업이 수행되지 아니하도록 함으로써, 표적과 타격 수단의 방향이 동일하게 되어 사격 시 오발의 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, 사격 격발 신호에 맞추어 일정한 시간 동안 영상 안정화 작업을 수행하도록 함으로써, 사격 진동에 의한 영상 떨림 현상을 해결할 수 있게 된다. At this time, the image stabilization operation is not performed at the time of tracking the target, so that the direction of the target and the hitting means is the same, so that a problem of misfire may occur when shooting. In addition, by performing the image stabilization for a predetermined time in accordance with the shooting trigger signal, it is possible to solve the image shaking phenomenon caused by the shooting vibration.

한편, 도 1의 감시 경계 로봇 시스템(10)의 내부 또는 외부에 제어부가 구비되고, 제어부 내부에 도 3의 영상 안정화부(310), 영상 안정화 선택부(320), 영상 처리부(330), 추적 제어부(340), 타이머(360)가 설치될 수 있다. 이때, 제어부 내부에 포함되는 각각의 구성 요소는 각각 별도의 보드로 분리되어 구현될 수 있으며, 2 이상의 구성 요소 또는 모든 구성 요소가 하나의 보드 내에서 구현될 수 있 다. Meanwhile, a control unit is provided inside or outside the surveillance boundary robot system 10 of FIG. 1, and the image stabilization unit 310, the image stabilization selection unit 320, the image processing unit 330, and the tracking unit of FIG. 3 are located inside the control unit. The controller 340 and the timer 360 may be installed. In this case, each component included in the control unit may be separately implemented as separate boards, and two or more components or all components may be implemented in one board.

다른 실시예로서, 영상 안정화부(310), 영상 안정화 선택부(320), 영상 처리부(330), 추적 제어부(340), 및 타이머(360)에 의한 작동이 소프트웨어로 구현되어 하나 또는 2 이상의 제어 컴퓨터 등에 의하여 처리될 수 있다. In another embodiment, the operation by the image stabilization unit 310, the image stabilization selection unit 320, the image processing unit 330, the tracking control unit 340, and the timer 360 is implemented in software to control one or more than two. Processing by a computer or the like.

본 발명에 따르면, 바람 또는 진동 등에 의하여 떨리는 영상을 안정화시킬 수 있으며, 작동 모드에 따라 영상 안정화를 선택적으로 작동시킴으로써, 원활한 물체 추적 및 안정적인 사격이 가능하게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stabilize the image shaken by wind or vibration, and by selectively operating the image stabilization according to the operation mode, it is possible to enable smooth object tracking and stable shooting.

도 4에는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예인 감시 경계 로봇 시스템(400)의 블록도가 도시되어 있다. 4 shows a block diagram of another surveillance boundary robot system 400 in accordance with the present invention.

도 4에 도시된 감시 경계 로봇 시스템(400)은 도 3의 감시 경계 로봇 시스템(300)에 대하여 영상 안정화 선택부(420)가 추적 영상부(110)와 영상 안정화부(410) 사이에 배치되는 실시예로서, 동일한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 번호를 사용하고, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다. In the surveillance boundary robot system 400 illustrated in FIG. 4, an image stabilization selection unit 420 is disposed between the tracking image unit 110 and the image stabilization unit 410 with respect to the surveillance boundary robot system 300 of FIG. 3. As examples, like reference numerals refer to like elements, and detailed descriptions thereof are omitted.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 감시 경계 로봇 시스템(400)은 추적 영상부(110); 무장부(120); 영상 안정화부(410); 영상 처리부(430); 추적 제어부(440); 추적 구동부(450); 타이머(460); 영상 표시부(470); 및 영상 안정화 선택부(420)를 구비할 수 있다. Referring to the drawings, the surveillance boundary robot system 400 according to the present invention includes a tracking image unit 110; Armed portion 120; An image stabilization unit 410; An image processor 430; Tracking control unit 440; Tracking driver 450; A timer 460; An image display unit 470; And an image stabilization selection unit 420.

영상 안정화부(410)는 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(430)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 검출할 수 있다. 추적 구동부(450)는 상기 추적 영상부(110) 및 상기 무 장부(120) 중의 적어도 어느 하나가 상기 표적을 추적하도록 구동할 수 있다. The image stabilizer 410 may stabilize the shaking of the input image to generate a corrected image. The image processor 430 may detect the target from the input image or the corrected image. The tracking driver 450 may drive at least one of the tracking image unit 110 and the weapon unit 120 to track the target.

영상 안정화 선택부(420)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부(330)로 선택적으로 입력되도록 할 수 있다. 타이머(460)는 타이밍 신호를 생성할 수 있다. 영상 표시부(470)는 상기 영상 처리부(330)에서 검출된 상기 표적을 포함하는 추적 영상을 표시할 수 있다. The image stabilization selector 420 may selectively input the input image or the corrected image to the image processor 330. The timer 460 may generate a timing signal. The image display unit 470 may display a tracking image including the target detected by the image processor 330.

영상 안정화 선택부(420)는 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 영상 안정화 선택부(420)가 추적 영상부(110)와 영상 안정화부(410) 사이에 위치되어, 상기 입력 영상을 입력받아 상기 입력 영상이 직접 상기 영상 처리부(430)로 입력되거나 상기 입력 영상이 상기 영상 안정화부(410)로 입력되도록 스위칭할 수 있다. The image stabilization selector 420 may selectively input the input image or the corrected image to the image processor. To this end, an image stabilization selector 420 is positioned between the tracking image unit 110 and the image stabilization unit 410, and the input image is directly input to the image processing unit 430 or the input image is received. The input image may be switched to be input to the image stabilization unit 410.

이때, 상기 입력 영상이 직접 상기 영상 처리부(430)로 입력되는 경우에는 영상 안정화부(410)가 작동되지 않는 것이 바람직하다. In this case, when the input image is directly input to the image processor 430, the image stabilizer 410 may not be operated.

본 발명에 따르면, 바람 또는 진동 등에 의하여 떨리는 영상을 안정화시킬 수 있으며, 작동 모드에 따라 영상 안정화를 선택적으로 작동시킴으로써, 원활한 물체 추적 및 안정적인 사격이 가능하게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stabilize the image shaken by wind or vibration, and by selectively operating the image stabilization according to the operation mode, it is possible to enable smooth object tracking and stable shooting.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I can understand. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 감시 경계 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing a surveillance boundary robot system as a preferred embodiment according to the present invention.

도 2는 도 1의 추적 영상부를 개략적으로 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a schematic perspective view of the tracking image of FIG. 1.

도 3은 도 1의 감시 경계 로봇 시스템의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of the surveillance boundary robot system of FIG. 1.

도 4는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 감시 경계 로봇 시스템의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. Figure 4 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the surveillance boundary robot system as another preferred embodiment according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10: 감시 경계 로봇 시스템, 100: 추적부, 10: surveillance boundary robot system, 100: tracking unit,

110: 추적 영상부, 120: 무장부, 110: tracking image unit, 120: armed unit,

310: 영상 안정화부, 320: 영상 안정화 선택부, 310: image stabilization unit, 320: image stabilization selection unit,

330: 영상 처리부, 340: 추적 제어부, 330: an image processor, 340: a tracking controller,

350: 추적 구동부.350: tracking drive.

Claims (13)

입력 영상을 입력받는 추적 영상부; A tracking image unit receiving an input image; 표적에 대하여 발포 가능한 무장부; An armed weapon capable of firing against a target; 상기 입력 영상의 흔들림을 안정화시켜 보정 영상을 생성하는 영상 안정화부; An image stabilizer configured to stabilize the shaking of the input image to generate a corrected image; 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 검출하는 영상 처리부; An image processor detecting the target from the input image or the corrected image; 상기 추적 영상부 및 상기 무장부 중의 적어도 어느 하나가 상기 표적을 추적하도록 구동하는 추적 구동부; 및 A tracking driver for driving at least one of the tracking image unit and the armed unit to track the target; And 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 하는 영상 안정화 선택부를 구비하는 감시 경계 로봇 시스템.And an image stabilization selector configured to selectively input the input image or the corrected image to the image processor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 안정화 선택부가 상기 보정 영상 및 상기 입력 영상 중의 어느 하나가 상기 영상 처리부로 입력될 수 있도록 스위칭하는 감시 경계 로봇 시스템.And the image stabilization selection unit switches so that any one of the corrected image and the input image can be input to the image processing unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 안정화 선택부가 상기 입력 영상을 입력받아 상기 입력 영상이 직접 상기 영상 처리부로 입력되거나 상기 입력 영상이 상기 영상 안정화부로 입력되 도록, 스위칭하는 감시 경계 로봇 시스템.And the image stabilization selection unit receives the input image and switches the input image directly to the image processing unit or the input image to the image stabilization unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 안정화 선택부가, 상기 무장부가 발포하도록 하는 격발 신호를 입력받고, 상기 격발 신호에 따라 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 선택적으로 입력되도록 하는 감시 경계 로봇 시스템.And the image stabilization selection unit receives a trigger signal for causing the armed unit to fire, and selectively inputs the input image or the corrected image to the image processing unit according to the trigger signal. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 영상 안정화 선택부가, The image stabilization selection unit, 상기 격발 신호가 입력되면 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 하고, When the trigger signal is input, the corrected image is input to the image processor. 상기 격발 신호가 입력되지 아니하면 상기 입력 영상이 상기 영상 처리부로 입력되도록 하는 감시 경계 로봇 시스템.And the input signal is input to the image processor when the trigger signal is not input. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 타이밍 신호를 생성하는 타이머를 더 구비하는 감시 경계 로봇 시스템.A surveillance boundary robot system, further comprising a timer for generating a timing signal. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 영상 안정화 선택부가, 상기 타이밍 신호를 입력받아, 상기 격발 신호의 입력에 대하여 설정된 설정 시간 동안 상기 보정 영상이 상기 영상 처리부로 입 력되도록 하는 감시 경계 로봇 시스템.And the image stabilization selection unit receives the timing signal and inputs the corrected image to the image processing unit for a set time set for the input of the trigger signal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 처리부가, 상기 입력 영상 또는 상기 보정 영상에서 상기 표적을 추적하기 위한 추적 정보를 생성하는 감시 경계 로봇 시스템.And the image processing unit generates tracking information for tracking the target from the input image or the corrected image. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 추적 정보를 입력받아, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부 중의 적어도 어느 하나가 추적 작동되도록 하는 추적 명령을 생성하여, 상기 추적 구동부로 출력하는 추적 제어부를 더 구비하는 감시 경계 로봇 시스템.And a tracking control unit configured to receive the tracking information, generate a tracking command for causing at least one of the tracking image unit and the arming unit to track and output the tracking command to the tracking driver. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 처리부에서 검출된 상기 표적을 포함하는 추적 영상을 표시하는 영상 표시부를 더 구비하는 감시 경계 로봇 시스템.And a video display unit for displaying a tracking image including the target detected by the image processing unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 표적을 탐지하는 감시부를 더 구비하는 감시 경계 로봇 시스템. A surveillance boundary robot system, further comprising a monitoring unit for detecting the target. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 감시부가, The monitoring unit, 감시 영상을 입력받아 상기 표적을 탐지하는 감시 영상부, 및 A surveillance video unit configured to receive a surveillance video and detect the target; 상기 감시 영상부를 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting) 구동하는 감시 구동부를 구비하는 감시 경계 로봇 시스템. And a surveillance driver configured to pan or tilt the surveillance image. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 추적 구동부가, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부가 상기 표적을 추적하도록, 상기 추적 영상부 및 상기 무장부를 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting) 구동하는 감시 경계 로봇 시스템. And the tracking driver panning or tilting the tracking image and the arm so that the tracking image and the arm track the target.
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