KR20110136536A - 영상보정 시스템 - Google Patents

Abstract

영상보정 시스템이 개시된다. 개시된 영상보정 시스템은 설정된 전체구역을 촬영하는 메인카메라, 설정된 전체구역을 복수의 단위영역으로 할당하여 각각 할당된 영역을 촬영하도록 설치되는 복수의 서브카메라, 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 비교하기 위한 기준영상이 저장되는 저장부, 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 기준영상을 비교하여, 촬영영상이 기준영상의 선명도를 만족하는지를 판단하는 판단제어부 및 판단제어부에서의 판단결과에 따라 촬영영상을 보정하여 그 선명도가 기준영상을 만족하도록 하는 영상보정부를 포함한다.

Description

영상보정 시스템{Image compensation system}

본 발명은 영상보정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안개 등으로 인한 기상악화 시에도 영상의 보정을 통해 명확하고 선명한 영상을 제공하는 영상보정 시스템에 관한 것이다.

특정한 영역의 공간을 감시하거나 모니터링하기 위하여, CCD(Charge Coupled Device) 카메라와 같은 CCTV(Closed-circuit television) 및 폐쇄회로용 모니터를 결합시킨 폐쇄회로 감시 시스템이 사용되고 있다.

일반적으로 폐쇄회로 카메라(CCTV)는 동일 건물 내부나 비교적 가까운 거리에 사용되는 카메라로서 특정한 장소의 감시와 사람이 직접 감시하기 어려운 장소를 촬영하기 위해 주로 사용된다.

즉, 건물의 외각지대, 지하 주차장, 도로 등과 같이 사람이 직접 상주하면서 감시가 어려운 장소에 원격제어가 가능한 카메라를 설치하고, 원격지에 위치한 주제어실에 장치된 모니터 화면을 통하여, 카메라가 설치된 장소를 감시하는 시스템이다.

이러한, 종래의 시스템은 날씨가 흐리거나 안개가 발생하는 등의 경우에 그 촬영화상이 선명하지 않아 도로의 상황을 제대로 파악할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 카메라 표면에 먼지 등의 이물질, 매연 등의 오염물질, 빗방울, 눈 등이 시야를 가리게 될 경우에도 영상의 화질이 떨어지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 안개 등의 기상 악화 시에도 선명하고 명확한 영상을 제공할 수 있는 영상보정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 카메라 표면의 이물질 및 오염을 제거하여 선명하고 명확한 영상을 제공할 수 있는 영상보정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상보정 시스템은 설정된 전체구역을 촬영하는 메인카메라; 상기 설정된 전체구역을 복수의 단위영역으로 할당하여 각각 할당된 영역을 촬영하도록 설치되는 복수의 서브카메라; 상기 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 비교하기 위한 기준영상이 저장되는 저장부; 상기 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 상기 기준영상을 비교하여, 상기 촬영영상이 상기 기준영상의 선명도를 만족하는지를 판단하는 판단제어부; 및 상기 판단제어부에서의 판단결과에 따라 상기 촬영영상을 보정하여 그 선명도가 상기 기준영상을 만족하도록 하는 영상보정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 판단제어부는, 상기 촬영영상 중에서 상기 기준영상의 선명도에 미달하는 영역을 판독하고, 미달된 것으로 판독된 영역에 대응되는 서브카메라를 구동시켜, 해당 영역을 근접 촬영하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 서브카메라 각각의 할당된 영역별로 독립적으로 구동되도록 설치되어, 해당 영역의 안개 발생시 안개를 강제로 제거하도록 하는 복수의 안개 제거부;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 판단제어부는, 상기 복수의 안개 제거부 중에서 상기 기준영상의 선명도에 미달되는 영역에 대응되게 설치되는 안개 제거부를 선택적으로 구동제어하여 안개를 제거할 수 있다.

본 발명의 교통정보 수집 장치에 따르면, 안개 등의 기상 악화 시, 카메라에 의해 촬영되는 영상을 보정함으로써, 선명하고 명확한 영상을 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 카메라 표면의 이물질 및 오염을 제거하여 선명하고 명확한 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 영상보정 시스템을 자세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상보정 시스템은 메인카메라, 복수의 서브카메라, 저장부, 판단제어부 및 영상보정부를 포함한다.

상기 메인카메라는 설정된 전체구역 즉, 각각 할당된 영역을 촬영하는 복수의 서브카메라가 설치된 영역 전체를 촬영한다. 메인카메라로 전체구역의 상황을 촬영 중 특정영역의 정보를 얻고자할 때, 해당 단위영역의 서브카메라만 활성화시켜 해당 영역의 정보만을 수집할 수 있다.

상기 저장부는 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 비교하기 위한 기준영상이 저장된다. 여기서, 기준영상은 정상 날씨(맑은 날)에 선명하게 촬영된 영상인 것이 바람직하다. 이러한 기준영상은 화면상에서 주변 환경과 뚜렷이 분리되거나 색상의 강도가 주변에 비해 특별히 강한 구역을 지정하여 영상의 기준 영역으로 설정할 수 있다. 단, 빛을 발하거나 반사하는 등의 물체와 이동하는 물체 등의 특이 구역은 배제하도록 한다.

상기 판단제어부는 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 기준영상을 비교하여, 촬영영상이 기준영상의 선명도를 만족하는지를 판단한다. 촬영영상은 기상상황에 따라 그 선명도가 변화할 수 있다. 예를 들어, 안개가 발생하게 되면 촬영영상의 선명도가 떨어지게 된다.

안개란 대기 중 수증기가 응결된 형태의 물방울이 떠 있는 현상이다. 보통 안개가 끼었을 때 가시거리가 1㎞ 미만이 시정 장애 현상이 나타난다. 안개가 끼었을 때 대기 중에 물방울 입자들이 생기게 되고 이 물방울 입자들로 인한 빛의 산란 현상이 발생한다. 빛의 산란이란 빛이 공기 중의 입자들과 충돌하여 진행방향이 바뀌는 것을 말한다. 이는 빛의 파장과 입자크기에 따라 다르다.

일반적으로 빛의 산란은 크게 레일리 산란(Rayleigh scattering)과 미에 산란(Mie scattering)으로 나뉜다.

레일리 산란은 산란의 요인이 되는 입자의 크기가 빛의 파장보다 작을 때 적용되고 이때 산란 에너지는 파장의 네 제곱에 반비례한다. 맑은 날 빛이 공기분자들에 의해 산란될 때 파란색이 붉은색보다 더 많이 산란되어서 하늘이 파랗게 보이는 것이 그 예이다. 그러나 산란의 요인이 되는 입자의 크기가 빛의 파장보다 큰 경우 빛의 산란은 미에 산란이론에 따른다. 안개의 경우 입자의 직경이 수 ㎛ 내지 수십 ㎛로 가시광선의 파장인 400㎚ ~ 700㎚의 파장보다 크기 때문에 미에 산란 이론에 따른다. 미에 산란 이론에 의하면 대기 중에 물방울과 같이 산란의 원인이 되는 입자의 크기가 클 때는 산란의 양이 파장의 영향을 적게 받아서 가시광선 영역의 모든 빛을 거의 동일하게 산란시킨다. 따라서 안개가 끼었을 때 피사체들이 뿌옇게 보이게 된다.

상술한 안개 발생 시뿐만 아니라, 해무, 연무, 연기 및 악천후 발생 시에도 촬영영상의 선명도가 떨어지게 된다.

판단제어부는 촬영영상 중에서 기준영상의 선명도에 미달하는 영역을 판독하고, 미달된 것으로 판독된 영역에 대응되는 서브카메라를 구동시켜, 해당 영역을 근접 촬영하도록 제어한다.

여기서, 서브카메라 각각의 할당된 영역별로 독립적으로 구동되도록 설치되어, 해당 영역의 안개 발생시 안개를 강제로 제거하도록 하는 복수의 안개 제거부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 안개 제거부는 안개를 제거하기 위한 안개 제거액을 구비하여 안개 발생시 분사시킬 수 있도록 한다.

복수의 안개 제거부 중에서 기준영상의 선명도에 미달되는 영역에 대응되게 설치되는 안개 제거부를 선택적으로 구동시켜 안개를 제거한다. 복수의 단위 영역 중에서 일부 영역에 안개가 발생되면, 안개 발생 해당 영역의 안개 제거부를 선택적으로 구동시켜, 안개 제거액을 분사하도록 하여 안개를 제거할 수 있다.

상기 영상보정부는 판단제어부에서의 판단결과에 따라 촬영영상을 보정하여 선명도가 기준영상을 만족하도록 한다. 예를 들어, 안개 발생으로 인해 선명도가 떨어진 촬영영상을 그 선명도가 기준영상의 선명도를 만족하도록 보정할 수 있다.

여기서, 영상보정부는 설정구역에 배치된 메인카메라 및 서브카메라에 포함되거나, 관제서버에 포함될 수 있으므로 설치장소에 제약을 받지 않는다.

또한, 영상보정부는 기존 CCTV와 연동하여 사용할 수 있다. 이더넷(Ethernet) 기반 원격제어를 통해, 기존 CCTV와 연동하여 저조도 환경조건의 CCTV 영상의 품질을 개선할 수 있다.

안개 화상 보정은 카메라로 촬영된 입력 이미지의 밝기 히스토그램 분포를 만들고 그 정보에 따라 명암 보정, 색상 보정을 수행 및 출력함으로써, 이미지의 명암비 및 시인성을 향상시킨다.

안개 화상 보정을 통한 영상 화질 개선은 시정 장애를 해결하고 뿌연 영상을 선명하게 만들 수 있다. 또한, 안개로 인해 손상된 글씨, 물체 등에 대한 정보를 복원함으로써 인식을 위한 전처리 단계로서의 중요성을 가진다.

또한, 해무, 연무, 연기 및 악천후 시에도 상술한 안개 화상 보정과 동일한 방식으로 영상의 화질을 개선할 수 있다.

따라서, 본 발명의 영상보정 시스템은 기후 변화에 따라 각각의 기후 조건에 대응하도록 자동 보정되어, 실시간 비디오 영상 이미지 보정에 의한 선명한 컬러 영상을 구현할 수 있다.

또한, 실시간 영상 이미지 보정이 가능하게 됨으로써, 현장 방송 시 실시간으로 영상을 개선하여 송출 가능하다.

본 발명의 영상보정 시스템은 카메라로 피사체의 영상을 획득하는 모든 시스템에 적용할 수 있다.

예를 들어, 도로, 공항, 항만, 해안의 정보 수집을 위한 감시시스템에 적용할 수 있으며, 옥외 CCTV 감시시스템 및 국방 철책선 과학화 감시시스템과 연동하여 이용가능하다. 그리고 수중의 파이프라인 및 지형조사, 시공검사를 위한 수중현장영상조사에 적용할 수 있으며, 방법용 또는 사건 증거 채집용, 의료 내과 영상 시술에 이용될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 설정된 전체구역을 촬영하는 메인카메라;
   상기 설정된 전체구역을 복수의 단위영역으로 할당하여 각각 할당된 영역을 촬영하도록 설치되는 복수의 서브카메라;
   상기 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 비교하기 위한 기준영상이 저장되는 저장부;
   상기 메인카메라에서 촬영된 촬영영상과 상기 기준영상을 비교하여, 상기 촬영영상이 상기 기준영상의 선명도를 만족하는지를 판단하는 판단제어부; 및
   상기 판단제어부에서의 판단결과에 따라 상기 촬영영상을 보정하여 그 선명도가 상기 기준영상을 만족하도록 하는 영상보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 판단제어부는, 상기 촬영영상 중에서 상기 기준영상의 선명도에 미달하는 영역을 판독하고, 미달된 것으로 판독된 영역에 대응되는 서브카메라를 구동시켜, 해당 영역을 근접 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상보정 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 서브카메라 각각의 할당된 영역별로 독립적으로 구동되도록 설치되어, 해당 영역의 안개 발생시 안개를 강제로 제거하도록 하는 복수의 안개 제거부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상보정 시스템.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 판단제어부는,
   상기 복수의 안개 제거부 중에서 상기 기준영상의 선명도에 미달되는 영역에 대응되게 설치되는 안개 제거부를 선택적으로 구동제어하여 안개를 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 영상보정 시스템.