KR20120122398A - camera device of array type and image making methode of array type - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An array type camera device and an array image obtaining method thereof are provided to install a plurality of cameras in order to photograph an interest area from a camera installation stand and to synthesize images photographed from the cameras. CONSTITUTION: A plurality of cameras photographs a subject at points separated from a designated location on a road. A panorama synthesis module(13) synthesizes the images of sections photographed from cameras in a panoramic type. The cameras are installed in one installation stand. A fish-eye lens is installed in the camera. A correction module(12) corrects the image photographed by the cameras. [Reference numerals] (11) Camera operation module; (12) Correction module; (13) Panorama synthesis module; (14) Storage module; (15) Image transmitting unit; (AA) Camera #1; (BB) Camera #2; (CC) Camera #3; (DD) Camera #4; (EE) Camera #5

Description

어레이형 카메라 장치 및 어레이 영상획득방법{camera device of array type and image making methode of array type}Camera type of array type and image making methode of array type

본 발명은 한 장소에 근거리, 중거리 및 원거리 카메라를 설치하여 원거리 도로, 중거리 도로 및 근거리도로의 영상을 획득하고 이들을 조합함으로써 왜곡되지 않는 영상을 획득하기 위한 어레이형 카메라 장치 및 어레이 영상획득방법에 관한 것이다, The present invention relates to an array type camera apparatus and an array image acquisition method for acquiring an undistorted image by acquiring images of a long distance, a medium distance, and a short distance by installing a short distance, a medium distance, and a long distance camera in one place and combining them. will be,

도 1은 종래 카메라에 의하여 촬영된 영상이다.1 is an image photographed by a conventional camera.

도 1에 도시된 바와 같이 카메라에 의하여 촬영된 영상 속의 물체는 카메라 위치에 접근하거나 멀어짐에 따라서 그 크기가 달라지게 된다. As shown in FIG. 1, an object in an image photographed by a camera changes in size as the camera approaches or moves away from the camera position.

또한 카메라 위치로부터 실제 공간상에 등간격인 20m 씩 이격된 위치를 영상내에서 표시하는 선(1), (2), (3), (4)들의 간격은 카메라로부터 멀어질수록 작아지게 된다.In addition, the distance between the lines (1), (2), (3), and (4) indicating the positions spaced 20 m apart from each other in the real space from the camera position becomes smaller as the distance from the camera increases.

또한 영상내에서 선(1), (2), (3), (4)의 길이가 실제 공간에서 차지하는 길이는 카메라로부터 멀어질수록 커지게 된다. In addition, the length of the lines 1, 2, 3, and 4 in the image becomes larger as the distance from the camera increases.

따라서 도 (1a)에서와 같이 카메라에서 멀리 있는 차량의 영상은 작게 보이지만 도 (1b)와 같이 카메라에 접근된 물체는 커보이게 된다.Therefore, as shown in FIG. 1A, an image of a vehicle far away from the camera appears small, but an object approaching the camera as shown in FIG. 1B becomes large.

이와 같이 한 지점에 설치된 카메라에 의하여 긴 거리의 도로의 영상을 촬영하여 도로를 감시하고자 할 때에는 원거리의 영상과 근거리의 영상 사이에는 많은 차이를 갖게 되고, 근거리의 영상에 초점을 형성할 때 원거리의 영상은 왜곡되게 된다. When you want to monitor the road by taking the image of long distance road by the camera installed at one point like this, there is a lot of difference between the far distance image and the near field image. The image is distorted.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 카메라 설치대로부터 순차적으로 이격된 관심영역을 촬영하도록 복수개의 카메라들을 설치하고, 이들 카메라들로부터 촬영된 영상을 합성하도록 함으로써 도로의 전체구간에서 동일하게 물체에 대한 식별력을 높이도록 하기 위한 어레이형 카메라 장치 및 영상획득방법을 제공한다. The present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to install a plurality of cameras to shoot the region of interest sequentially spaced from the camera mounting, and to synthesize the images taken from these cameras the entire road An array camera apparatus and an image acquisition method for increasing identification of an object in the same section are provided.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 도로상의 지정된 위치로부터 순차적으로 이격된 지점들을 중심으로 촬영하는 복수개의 카메라들; 상기 카메라들로부터 촬영된 각 구간의 영상을 파노라마식으로 합성하는 파노라마 합성모듈을 포함하는 것이다.Solving means for solving the above problem is a plurality of cameras for taking a picture of the points sequentially spaced from the designated position on the road; It includes a panorama synthesis module for synthesizing the video of each section taken from the cameras in a panoramic manner.

또한 본 발명에서 상기 카메라들은 하나의 설치대에 설치되고, 상기 지정된 위치를 촬영하는 카메라에는 어안렌즈가 설치되는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서 상기 카메라들에 의하여 촬영된 영상을 원근감을 제거하는 보정을 수행하는 보정모듈을 더 포함하고, 상기 파노라마 합성모듈은 상기 보정모듈에 의하여 보정된 영상을 합성하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the cameras are installed on one mounting table, and the fisheye lens is installed on the camera photographing the designated position. In addition, the present invention further comprises a correction module for performing a correction to remove the perspective of the image photographed by the cameras, the panorama composition module is preferably synthesized by the image corrected by the correction module.

또한 본 발명에서 상기 지정된 위치로부터 원거리의 지점을 촬영하는 카메라는 근거리의 지점을 촬영하는 카메라보다 줌기능이 큰 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the camera for photographing a point of a distant point from the designated position has a larger zooming function than the camera for photographing a point of a short distance.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 복수개의 구간으로 분할된 도로의 각 구간에 초점을 맞춘 카메라들에 의하여 각 구간에 대한 영상을 획득하는 단계; 상기 각 구간의 영상을 파노라마식으로 합성하는 합성단계를 포함하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to obtain an image for each section by the camera focusing on each section of the road divided into a plurality of sections; And a synthesis step of synthesizing the images of the respective sections in a panoramic manner.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 하나의 카메라에 의하여 관찰할 때 발생되는 도로의 왜곡현상이 방지되고, 원거리의 도로에 대하여 줌렌즈에 의하여 선명한 영상을 구현되게 되므로 도로의 전체영역을 선명하게 볼 수 있다.According to the present invention having the above-mentioned problems and solving means, the distortion of the road generated when observed by one camera is prevented, and a clear image is realized by a zoom lens for a long road, so that the entire area of the road is clear. Can be seen.

또한 하나의 카메라 설치대에 다수개의 카메라가 설치되어 설치비용이 그 만큼 감소되게 된다. In addition, a plurality of cameras are installed on a single camera mount, thereby reducing the installation cost.

도 1은 종래 카메라에 의하여 촬영된 영상이다.
도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실실시예의 회로블록도이다.
도 4는 본 발명의 보정모듈의 동작을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의하여 합성된 파노라마 영상의 일예이다. 1 is an image photographed by a conventional camera.
2 is a configuration diagram illustrating the overall configuration of the present invention.
3 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the operation of the correction module of the present invention.
5 is an example of a panoramic image synthesized according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 설명하는 구성도이다.2 is a configuration diagram illustrating the overall configuration of the present invention.

카메라 설치대(1)는 감시영역인 도로 1km를 촬영하기 위하여 도로의 길이방향의 중간지점에 설치되고, 설치대(1)의 상부에 다섯대의 카메라(#1, #2, #3, #4, #5)가 설치된다. 또한 각 카메라들은 촬영영역이 정해져 있으며. 최좌측의 카메라(#1)는 도로 전체구간 중 최좌측으로부터 200m 영역을 2° 화각을 갖고 촬영하며 원거리에 대하여 선명한 영상을 얻기 위하여 5배 줌 렌즈가 설치되며, 그 다음 카메라(#2)는 카메라(#1)의 우측영역200m를 9°의 화각을 갖고 촬영하며 3배줌 기능이 구현되고, 그 다음 카메라(#3)는 중간 영역200m를 160°의 화각을 갖는 어안렌즈가 설치되며, 그 다음 카메라(#4)는 카메라(#3)의 영역의 우측 영역 200m를 9°의 화각을 갖고 촬영하며 3배줌 기능이 구현되며, 그 다음 카메라(#5)는 카메라(#4)의 촬영영역의 우측영역200m를 2°의 화각을 갖고 5배줌 기능이 구현된다.The camera mounting stand 1 is installed at the midway point in the longitudinal direction of the road in order to photograph the road 1km, which is a surveillance area, and five cameras # 1, # 2, # 3, # 4, # at the upper part of the mounting stand 1. 5) is installed. Each camera has its own shooting area. The leftmost camera (# 1) shoots a 200m area from the left side of the entire road section with a 2 ° angle of view, and a 5x zoom lens is installed to obtain a clear image from a long distance, and then the camera (# 2) 3 times zooming function is implemented, and the camera # 3 is equipped with a fisheye lens having a viewing angle of 160 ° in the middle area 200m. Next camera # 4 captures 200m of the right side of the camera # 3 area with a 9 ° angle of view, and the 3x zoom function is implemented. Next, camera # 5 captures the area of camera # 4. The 5m zoom function is implemented with an angle of view of 2 ° in the right area of 200m.

이때, 각 카메라들은 촬영구간의 중간에 대해 초점이 형성되어 있어 촬영영역의 중심을 기준으로 선명하게 촬영하도록 한다. At this time, each camera has a focal point formed in the middle of the shooting section, so that the cameras can clearly shoot with respect to the center of the shooting area.

도 3은 본 발명의 일실실시예의 회로블록도이고, 도 4는 본 발명의 보정모듈의 동작을 도시한 구성도이다.3 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the operation of the correction module of the present invention.

본 발명의 장치 전반을 제어하는 제어부(10)에는 도로의 각 구간을 촬영하는 카메라들이 연결되며, 제어부(10) 내의 카메라 구동모듈(11)에 의하여 카메라들이 제어된다. 또한 각 카메라들로부터 획득된 영상은 보정모듈(12)에 의하여 보정된다. 이때 보정모듈(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 각 카메라들의 영상에서 발생되는 원근감을 갖는 영상을 평면영상으로 보정한다.Cameras for photographing each section of the road are connected to the controller 10 for controlling the overall apparatus of the present invention, and the cameras are controlled by the camera driving module 11 in the controller 10. In addition, the images obtained from the cameras are corrected by the correction module 12. At this time, the correction module 12 corrects the image having a perspective generated from the images of each camera as a planar image, as shown in FIG.

도 4의 영상은 #5의 카메라에 의하여 촬영된 영상으로 카메라로부터 멀어질수록 실선의 차선 영상은 간격이 좁아지게 된다. 이 영상의 중심점(O)를 지나는 Y축과 만나는 중앙의 차선 영상은 x축과 수평하도록 점선과 같이 보정된다. 중앙의 차선영상과 일치하도록 나머지 차선영상도 보정되게 되어 점선의 보정된 차선영상으로 보정되게 된다.The image of FIG. 4 is an image photographed by the camera of # 5. As the distance from the camera increases, the lane line image of the solid line becomes narrower. The center lane image that meets the Y axis passing through the center point O of this image is corrected like a dotted line to be horizontal with the x axis. The remaining lane images are also corrected to match the center lane image, so that the corrected lane image of the dotted line is corrected.

도 4는 차선영상에 대한 보정을 도시하였으나, 이는 촬영된 영상내의 도로 및 도로상의 물체에 대하여 동일하게 이루어진다.4 illustrates the correction for the lane image, but the same is done for the road and the objects on the road in the captured image.

이와 같이 보정이 완료되면 파노라마 합성모듈(13)에 의하여 각 영상은 하나의 전체적인 영상으로 합성되게 된다.When the correction is completed as described above, each image is synthesized by the panoramic composition module 13 into one overall image.

또한 저장모듈(14)은 각 카메라에서 촬영된 영상을 보정하기 위하여 일시저장하며, 보정된 영상이 파노라마 합성모듈(13)에 의하여 합성되기 위하여 저장되며, 파노라마 합성모듈(13)에 의하여 합성된 영상은 영상 전송부(15)를 통하여 관제센터 등에 전송된다.In addition, the storage module 14 temporarily stores to correct the image photographed by each camera, the corrected image is stored to be synthesized by the panorama composition module 13, the image synthesized by the panorama composition module 13 Is transmitted to the control center through the image transmission unit 15.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의하여 합성된 파노라마 영상의 일예이다.5 is an example of a panoramic image synthesized according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 중앙에 설치된 #3 카메라는 어안렌즈가 설치되어 넓은 영역이 촬영되게 되고, #2, #4 카메라인 중거리 카메라에 의하여 줌기능이 구현되어 선명한 영상이 촬영되게 되며, 원거리 카메라인 #1, #5 카메라에 의하여 고배율의 줌기능에 의하여 근거리 카메라와 동일한 화질의 영상을 획득할 수 있으며, 이러한 영상을 파노라마 기법에 의하여 연속되는 도로의 영상을 얻을 수 있다.As shown in FIG. 5, the # 3 camera installed at the center has a fisheye lens installed to capture a wide area, and a zoom function is implemented by the medium distance cameras # 2 and # 4 cameras to capture a clear image. The cameras # 1 and # 5 can obtain images of the same quality as the near camera by the high magnification zoom function, and the images of the roads can be obtained by the panorama technique.

도 6은 본 발명에서 어안렌즈를 사용한 경우의 화상 예이다.6 is an example of an image when a fisheye lens is used in the present invention.

어안렌즈(fish-eye lens)는 사각(寫角)이 180°를 넘는 초광각 렌즈로서 도 6에서와 같이 영상의 중심부분이 확대되어 촬영되기 때문에 검지영역의 중앙부를 촬영하기 위한 카메라로 사용되는 것이 바람직하다.The fish-eye lens is an ultra-wide angle lens with a blind angle of more than 180 °, and is used as a camera for capturing the center of the detection area because the center portion of the image is enlarged and photographed as shown in FIG. 6. desirable.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 영상이다.7 is an image showing another embodiment of the present invention.

카메라 설치대에는 원거리 촬영용 카메라와 중거리 촬영용 카메라가 각각 설치되며, 도 7(a)에서 사각형1은 원거리 촬영용 카메라에 의한 주 촬영역영역을 의미하며, 사각형2는 중거리 촬영용 카메라에 의한 주 촬영 영역을 나타낸다.The camera mounting stand is provided with a remote shooting camera and a medium shooting camera, respectively. In FIG. .

도 7(b)의 사각형1은 원거리 촬영용 카메라에 의하여 촬영된 원거리 영상을 나타내며, 사각형2는 중거리 촬영용 카메라에 의하여 촬영된 중거리 영상을 나타낸다.Square (1) of Figure 7 (b) represents a far-field image photographed by the far-distance camera, the square 2 represents a medium-distance image photographed by the medium-distance camera.

도 7(c)는 도 7(b)의 사각형1, 2의 영상을 파노라마 편집영상 기법에 의하여 편집한 것으로 설치대로부터 가까운 중거리 영상이나 멀리 이격되어 있는 원거리 영상에서 도로의 폭은 감소되지 않고 있으며, 도로 상에서 주행하는 차량의 크기 또한 커다란 변화가 없이 합성되게 되므로 근거리 뿐만아니라 원거리의 교통상황도 편리하게 확인할 수 있도록 한다.FIG. 7 (c) shows the images of rectangles 1 and 2 of FIG. 7 (b) edited by the panoramic edited image technique. The width of the road is not reduced in the medium distance image near or far from the distance from the mounting table. The size of the vehicle running on the road is also synthesized without major changes, so it is convenient to check the traffic situation not only in the short distance but also in the distance.

Claims (5)

도로상의 지정된 위치로부터 순차적으로 이격된 지점들을 중심으로 촬영하는 복수개의 카메라들;
상기 카메라들로부터 촬영된 각 구간의 영상을 파노라마식으로 합성하는 파노라마 합성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 카메라 장치.A plurality of cameras photographing the points sequentially spaced apart from the designated position on the road;
And a panorama synthesizing module for synthesizing the images of the respective sections photographed from the cameras in a panoramic manner. 청구항1에서, 상기 카메라들은 하나의 설치대에 설치되고, 상기 지정된 위치를 촬영하는 카메라에는 어안렌즈가 설치되는 것을 특징으로 하는 어레이형 카메라 장치.The array type camera device of claim 1, wherein the cameras are installed on one mounting stand, and a fisheye lens is installed on the camera photographing the designated position. 청구항 1에서, 상기 카메라들에 의하여 촬영된 영상을 원근감을 제거하는 보정을 수행하는 보정모듈을 더 포함하고, 상기 파노라마 합성모듈은 상기 보정모듈에 의하여 보정된 영상을 합성하는 것을 특징으로 하는 어레이형 카메라 장치.The method of claim 1, further comprising a correction module for performing a correction to remove the perspective of the images taken by the camera, wherein the panorama composition module is characterized in that the array synthesized by the correction module synthesized Camera device. 청구항1에서, 상기 지정된 위치로부터 원거리의 지점을 촬영하는 카메라는 근거리의 지점을 촬영하는 카메라보다 줌기능이 큰 것을 특징으로 하는 어레이형 카메라 장치.The array type camera device of claim 1, wherein a camera photographing a remote point from the designated position has a larger zoom function than a camera photographing a near point. 복수개의 구간으로 분할된 도로의 각 구간에 초점을 맞춘 카메라들에 의하여 각 구간에 대한 영상을 획득하는 단계;
상기 각 구간의 영상을 파노라마식으로 합성하는 합성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 영상 획득방법.
Obtaining an image for each section by cameras focusing on each section of the road divided into a plurality of sections;
And a synthesis step of synthesizing the images of the respective sections in a panoramic manner.
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