KR20140135368A - Crossroad imaging system using array camera - Google Patents

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KR20140135368A
KR20140135368A KR20130055474A KR20130055474A KR20140135368A KR 20140135368 A KR20140135368 A KR 20140135368A KR 20130055474 A KR20130055474 A KR 20130055474A KR 20130055474 A KR20130055474 A KR 20130055474A KR 20140135368 A KR20140135368 A KR 20140135368A
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김광섭
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휴앤에스(주)
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Abstract

The present invention relates to a crossroad imaging system using an array type camera. A crossroad and a connection road connected to the crossroad are photographed, respectively. A high magnification lens is installed in a remote connection road. A low magnification lens is installed in a short connection road. Images obtained by the cameras are synthetized by a panorama method. Provided is an array type camera which can obtain the image of the same quality in each connection road.

Description

어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템{Crossroad imaging system using array camera}Technical Field [0001] The present invention relates to an intersection imaging system using an array camera,

본 발명은 어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 교차로(S) 및 교차로(S)에 연결된 각 도로를 촬영하는 어레이형 카메라를 설치하여 교차로(S)뿐만 아니라 연계도로들에 대한 영상들을 획득할 수 있고, 어레이형 카메라의 설치위치와 피사체와의 거리차이에 의한 왜곡현상을 보정하여 획득된 영상들을 조합하여 합성함으로써 왜곡되지 않는 교차로 영상을 획득하기 위한 어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intersection photographing system using an array camera. More specifically, an array camera for photographing each road connected to an intersection S and an intersection S is installed so that an intersection S, And an array camera for acquiring an undistorted intersection image by combining the images obtained by correcting the distortion caused by the distance between the installation position of the array camera and the subject, And an intersection photographing system.

교차로는 적어도 2개 이상의 도로들이 엇갈리는 지점으로서, 도로의 증가에 비례하여 수량이 증가하였고, 이러한 교차로의 증가는 차량정체를 유발하는 원인으로 작용하고 있다.The intersection is a point where at least two roads cross each other, and the quantity increases in proportion to the increase of the road. The increase of the intersection serves as a cause of the vehicle stagnation.

또한 교차로는 서로 다른 움직임벡터를 갖는 차량들 또는 차량과 보행자의 상충이 밀집되기 때문에 다양한 교통사고가 발생할 뿐만 아니라 신호 및 꼬리물기 등의 교통법규 위반 차량이 빈번하게 발생하는 특성을 갖는다.In addition, intersections have a characteristic in which vehicles having different motion vectors or conflicts between vehicles and pedestrians are crowded to cause various traffic accidents, as well as frequent traffic violation vehicles such as signals and tail waggles.

이에 따라 교차로를 촬영한 영상을 이용하여 교통사고가 발생할 때 사고원인 및 가해자를 검출하거나 또는 교차로의 교통흐름(정체상황)을 제공하기 위한 교통 시스템에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.Accordingly, there have been various studies on a traffic system for detecting an accident cause and an abuser or providing a traffic flow (congestion situation) at an intersection when a traffic accident occurs by using an image taken at an intersection.

그러나 종래에는 통상적으로 교차로의 일측에 설치된 카메라가 교차로를 촬영하도록 구성되고, 이러한 구성은 교차로(S)에 대한 영상은 획득할 수 있으나, 교차로에 연결된 도로들에 대한 영상은 획득하지 못하는 한계를 갖는다. 즉 종래의 촬영 시스템은 촬영영상을 통해 교차로의 교통 상황은 검출할 수 있으나 교차로에 연결된 연결도로들의 정체상황은 검출하지 못하게 된다. Conventionally, however, a camera installed at one side of an intersection is configured to photograph an intersection, and such a configuration can acquire an image for an intersection S, but has a limitation that an image for roads connected to an intersection can not be obtained . That is, the conventional photographing system can detect the traffic situation of the intersection through the photographed image, but can not detect the congestion state of the connected roads connected to the intersection.

또한 종래에는 지면에서 소정의 높이에 설치된 카메라가 교차로를 촬영하도록 구성되어 있기 때문에 카메라 및 피사체의 높이 차이, 즉 카메라의 촬영 각도에 의하여 촬영된 영상 내 왜곡 현상이 심하게 발생하게 된다. In addition, conventionally, since a camera installed at a predetermined height on the ground is configured to photograph an intersection, a distortion in a photographed image due to a difference in height between the camera and a subject, that is, a photographing angle of the camera, occurs severely.

도 1은 종래의 교차로 영상을 나타내는 실제 사진이다.1 is an actual photograph showing a conventional intersection image.

도 1의 교차로 영상(100)은 교차로의 일측에, 도로면보다 높은 위치에 설치되는 카메라에 의해 획득된 영상이다.The intersection image 100 of FIG. 1 is an image obtained by a camera installed at a position higher than the road surface on one side of an intersection.

또한 교차로 영상(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 영상 속의 피사체는 카메라로부터의 거리에 따라 크기가 달라진다.In addition, as shown in FIG. 1, the intersection image 100 varies in size depending on the distance from the camera to the subject in the image.

즉 실제 공간상에서는 비슷한 차량 길이를 갖는 차량(101), (102), (103)들이 영상에서는 카메라와의 거리차이에 비례하여 차량길이(d), (d'), (d'')가 작아지는 것을 알 수 있다.That is, the vehicle lengths d, d ', and d' 'are small in proportion to the distance from the camera in the images of the vehicles 101, 102, and 103 having similar vehicle lengths in the actual space .

또한 영상에서 카메라와 인접한 위치에 촬영된 차량(101)의 차량 길이는 가장 큰 것을 알 수 있다. Also, it can be seen that the vehicle length of the vehicle 101 photographed at a position adjacent to the camera in the image is the largest.

또한 종래의 교차로 영상은 기 설정된 교차로 영역(S)에 대한 영상은 획득할 수 있으나, 교차로(S)에 연결된 도로들에 대한 영상은 획득할 수 없는 한계를 갖고, 이에 따라 교차로 영상을 통해 교차로에 연계된 도로들의 정체상황을 판단하지 못하는 단점을 갖는다.Also, the conventional intersection image can acquire an image for a predetermined intersection area S, but the image for the roads connected to the intersection S has a limit that can not be obtained. Accordingly, It can not judge the congestion situation of the connected roads.

이와 같이 종래에 교차로 영상은 교차로에 연결된 도로들에 대한 영상을 획득할 수 없기 때문에 정확한 교통정보를 제공할 수 없을 뿐만 아니라 영상 내 왜곡현상이 심하게 발생하여 교통사고가 발생하더라도 정확한 사고원인 및 가해자를 판별하기가 쉽지 않은 단점을 갖는다.Thus, conventionally, an intersection image can not provide accurate traffic information because it can not acquire an image of roads connected to an intersection, and a distortion phenomenon occurs severely, so that even if a traffic accident occurs, It has a disadvantage that it is not easy to discriminate.

도 2는 국내공개특허 제10-2011-0105527호(발명의 명칭 : 교차로 사고 기록 영상장치가 구비된 일체형 신호등 관리 장치 및 방법)에 개시된 교차로의 실제 영상이다.2 is an actual image of an intersection disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0105527 (entitled " Integrated Traffic Light Management Apparatus and Method Including an Intersection Accident Recording and Imaging Apparatus ").

도 2의 신호등 관제 시스템은 신호제어기, 영상 카메라, 영상녹화 장치 등의 다양한 장치들을 통합하고 연계하여 제작비용을 절감시키면서도 교차로 교통사고시의 상황을 보다 정확하게 파악하기 위한 것이다.The signal light control system of FIG. 2 is intended to more accurately grasp the situation at an intersection traffic accident while reducing manufacturing costs by integrating and linking various devices such as a signal controller, a video camera, and a video recording device.

이때 영상카메라에 의해 획득된 영상(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 영상(200)은 카메라가 지면보다 높은 위치에서 설치되어, 즉 카메라가 촬영 각도를 가진 채 교차로를 촬영하기 때문에 도 1에서 전술하였던 바와 같이 영상(200) 내에서 카메라의 위치에 인접한 피사체는 크고, 카메라의 위치에서 원거리에 있는 피사체는 작게 촬영됨으로써 도 1의 문제점을 극복하지 못하는 한계를 갖는다.2, since the image 200 is installed at a position higher than the ground, that is, the camera photographs the intersection with the photographing angle, As described above, the subject adjacent to the position of the camera in the image 200 is large, and the subject at a distance from the camera is photographed small, which has a limitation in not overcoming the problem of FIG.

또한 교차로 영상(200)은 교차로 영역(S)을 초점으로 하여 교차로 영역에 대한 영상은 비교적 정확하게 촬영되나 교차로(S)에 연결된 도로(201-1), (201-2), (201-3), (201-4)들 각각에 대한 영상은 획득할 수 없기 때문에 차량정체 상황 등과 같은 교통정보를 제공할 수 없는 단점을 갖는다.In addition, the intersection image 200 is obtained by taking the intersection area S as a focal point and photographing the image of the intersection area relatively accurately, but the roads 201-1, 201-2, 201-3 connected to the intersection S, , And (201-4), it can not provide traffic information such as a traffic congestion situation.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 카메라를 더욱 높은 위치에 설치하여 카메라의 촬영영역이 더 증가하도록 할 수 있으나, 이러한 방법은 카메라가 교차로(S)를 초점으로 맞춘 상태로 촬영되기 때문에 초점거리로부터 원거리에 있는 피사체의 왜곡이 심해지는 문제점이 발생된다.In order to solve such a problem, the camera may be installed at a higher position to further increase the photographing area of the camera. However, this method is not suitable for a camera which is located at a distance from the focal distance There arises a problem that distortion of the subject becomes serious.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 교차로(S) 및 교차로(S)에 연결된 도로들 각각을 촬영하도록 구성된 어레이형 카메라를 설치하고, 어레이형 카메라로부터 촬영된 영상을 조합함으로써 교차로뿐만 아니라 연계도로에 대한 영상을 획득할 수 있는 어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an array camera configured to photograph each of roads connected to an intersection S and an intersection S, The present invention provides an intersection photographing system using an array camera capable of acquiring an image of an intersection as well as an intersection.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 어레이형 카메라를 구성하는 카메라들 각각의 초점거리에 동일한 크기의 물체가 카메라에 의해 촬영될 때 촬영된 물체영상의 크기가 동일한 크기를 형성하도록 자신의 초점거리에 비례하는 줌 렌즈가 해당 카메라에 설치되도록 함으로써 동일한 화질의 영상을 획득하도록 하는 어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the size of an image of an object when images of the same size are photographed by a camera, And an image of the same image quality is acquired by allowing the zoom lens to be installed in the camera.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 어레이형 카메라에 의해 획득된 영상들에서 발생되는 원근감을 평면영상으로 보정시킨 후 합성시킴으로써 카메라와 피사체의 촬영 각도로 인하여 발생하는 왜곡현상을 절감시킴으로써 모니터링 효율을 현저히 높인 어레이형 카메라를 이용한 교차로 촬영 시스템을 제공하기 위한 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a method of correcting a perspective image generated by images captured by an array camera and correcting a perspective image into a plane image and then synthesizing the image, thereby reducing a distortion phenomenon caused by a photographing angle of the camera and a subject, The present invention provides an intersection photographing system using an array camera.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 교차로(S)의 일측에 설치되어 상기 교차로(S) 및 상기 교차로(S)에 연결된 연계도로들 각각을 촬영하는 복수개의 카메라들로 이루어지는 어레이형 카메라와, 상기 어레이형 카메라에 의해 획득된 촬영영상들을 파노라마 기법을 통해 합성시키는 컨트롤러를 포함하는 교차로 촬영 시스템에 있어서: 상기 어레이형 카메라는 상기 카메라들 각각의 초점에 동일한 크기의 물체가 위치하여 촬영될 때 촬영영상 내 상기 물체의 영상의 크기가 동일한 크기를 형성하도록 상기 카메라들 각각에는 자신의 초점거리에 비례하는 줌 배율의 렌즈가 설치되는 것이다.An array camera provided at one side of the intersection S and including a plurality of cameras for photographing each of the intersections S and the associated roads connected to the intersection S; An array-type camera, comprising: a controller for synthesizing photographed images obtained by an array-type camera through a panoramic technique, the system comprising: an array-type camera which, when an object of the same size is placed in focus of each of the cameras, Each of the cameras is provided with a lens having a zoom magnification proportional to its own focal length so that the size of the image of the object forms the same size.

또한 본 발명에서 상기 어레이형 카메라는 설치위치로부터 근거리에 위치한 연계도로들을 촬영하는 카메라들보다 원거리에 위치한 연계도로들을 촬영하는 카메라의 줌 배율이 더 큰 것이 바람직하다.Further, in the present invention, it is preferable that the zoom camera of the camera that photographs the linked roads located farther from the camera than the cameras that photograph the linked roads located at a close distance from the installed position of the arrayed camera is larger.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 어레이형 카메라에 의해 획득된 촬영영상들 각각을 분석하여 각 촬영영상으로부터 차량영상 및 도로영상을 검출하는 영상분석부; 도로방향을 X축으로, 도로 폭 방향을 Y축으로 하는 좌표 상에 상기 촬영영상들 각각을 매칭시킨 후 상기 영상분석부에 의해 검출된 상기 차량영상 및 상기 도로영상을 X축에 평행하게 보정하는 영상 보정부를 더 포함함으로써 상기 촬영영상들을 평면영상으로 보정하는 것이 바람직하다.The controller may further include: an image analyzer for analyzing each of the images captured by the array camera to detect a vehicle image and a road image from the images; The vehicle image and the road image detected by the image analyzing unit are corrected in parallel to the X axis after matching each of the photographed images on a coordinate having a road direction as an X axis and a road width direction as a Y axis And the image correction unit may be further included to correct the photographed images into a planar image.

또한 본 발명에서 상기 어레이형 카메라는 하나의 설치대에 상기 카메라들을 설치하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the array camera is provided with the cameras on one mounting table.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 어레이형 카메라가 교차로(S) 및 교차로(S)에 연결된 연계도로들 각각을 촬영하는 복수개의 카메라를 포함함으로써 교차로(S) 뿐만 아니라 연계도로들에 대한 영상을 획득할 수 있고, 이에 따라 교차로의 교통상황 뿐만 아니라 연계도로들의 정체 상황까지 모니터링 할 수 있게 된다. According to the present invention having the above-described objects and solutions, an array camera includes a plurality of cameras for photographing each of the link roads connected to the intersection S and the intersection S, Therefore, it is possible to monitor not only the traffic situation of the intersection but also the congestion situation of the connected roads.

또한 본 발명에 의하면 어레이형 카메라를 구성하는 카메라들 각각의 초점거리에 동일한 크기의 물체가 촬영될 때 촬영된 물체영상의 크기가 동일한 크기를 형성하도록 각 카메라에 자신의 초점거리에 비례하는 줌 렌즈가 설치되도록 함으로써 원거리에 있는 물체를 정확하게 인신하도록 하여 영상을 통한 모니터링 효율을 현저히 높일 수 있다. According to the present invention, when an object of the same size is photographed at the focal length of each of the cameras constituting the array camera, a zoom lens that is proportional to the focal length of the camera, It is possible to increase the monitoring efficiency through the image by making it possible to accurately pick up an object at a distance.

또한 본 발명에 의하면 카메라와 피사체의 촬영 각도로 인하여 발생하는 영상 내 원근감을 평면영상으로 보정시킴으로써 영상의 왜곡현상을 절감시켜 모니터링 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, a perspective image in an image generated due to a photographing angle of a camera and a subject is corrected to a plane image, thereby reducing a distortion of an image, thereby further enhancing the monitoring efficiency.

도 1은 종래의 교차로 영상을 나타내는 실제 사진이다.
도 2는 국내공개특허 제10-2011-0105527호(발명의 명칭 : 교차로 사고 기록 영상장치가 구비된 일체형 신호등 관리 장치 및 방법)에 개시된 교차로의 실제 영상이다.
도 3은 본 발명의 전체적인 구성을 설명하는 구성도이다.
도 4는 도 3의 어레이형 카메라에 의해 촬영되는 교차로 및 연계도로들을 나타내는 실제 화면이다.
도 5는 도 2의 어레이형 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 영상 보정부의 동작을 도시한 구성도이다.
1 is an actual photograph showing a conventional intersection image.
2 is an actual image of an intersection disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0105527 (entitled " Integrated Traffic Light Management Apparatus and Method Including an Intersection Accident Recording and Imaging Apparatus ").
Fig. 3 is a configuration diagram for explaining the overall configuration of the present invention.
Fig. 4 is an actual screen showing intersections and connection roads taken by the array camera of Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is an exemplary view for explaining the array camera of Fig. 2. Fig.
Fig. 6 is a block diagram showing the controller of Fig. 3; Fig.
7 is a block diagram showing the operation of the image correction unit of FIG.

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

도 3은 본 발명의 전체적인 구성을 설명하는 구성도이고, 도 4는 도 3의 어레이형 카메라에 의해 촬영되는 교차로 및 연계도로들을 나타내는 실제 사진이다.Fig. 3 is a configuration diagram for explaining the overall configuration of the present invention, and Fig. 4 is an actual photograph showing intersections and connection roads taken by the array camera of Fig.

본 발명의 일실시예인 교차로 촬영 시스템(1)은 촬영영역인 교차로의 일측에 도로면보다 높게 설치되어 교차로(S) 및 교차로(S)에 연결된 각 도로(이하 연계도로라고 하기로 함)를 촬영하여 영상을 획득하는 어레이형 카메라(3)와, 어레이형 카메라(3)로부터 전송받은 촬영 영상들을 분석하여 영상들 각각의 왜곡현상을 보정한 후 영상들을 조합하는 컨트롤러(5)와, 컨트롤러(5)로부터 조합된 영상을 전송받아 이를 모니터링 하는 관제센터(7)와, 컨트롤러(5) 및 관제센터(7) 사이에 데이터 이동경로를 제공하는 데이터 통신망(8)으로 이루어진다.The intersection photographing system 1, which is an embodiment of the present invention, photographs each road (hereinafter, referred to as a linkage road) connected to an intersection S and an intersection S by being installed at a side of an intersection, A controller 5 for analyzing the photographed images transmitted from the array camera 3 to correct distortion of each of the images and then combining the images, And a data communication network 8 for providing a data movement path between the controller 5 and the control center 7.

도 5는 도 2의 어레이형 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.Fig. 5 is an exemplary view for explaining the array camera of Fig. 2. Fig.

어레이형 카메라(3)는 도 5에 도시된 바와 같이 다섯 대의 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)를 포함하고, 이때 중앙카메라(3-5)는 교차로(S)를, 제1 카메라(3-1) 및 제2 카메라(3-2)는 자신의 위치로부터 인접한 도로인 제1 및 제2 연계도로(S1), (S2)들을, 제3 카메라(3-3) 및 제4 카메라(3-4)는 자신의 위치로부터 원거리인 제3 연계도로(S3) 및 제4 연계도로(S4)를 촬영한다.The array camera 3 includes five cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5 as shown in Fig. 5, At this time, the central camera 3-5 connects the intersection S to the first camera 3-1 and the second camera 3-2 from the first camera 3-1 and the second camera 3-2, The third camera 3-3 and the fourth camera 3-4 photograph the third linkage road S3 and the fourth linkage road S4 which are distant from the position of the third camera 3-3 and the fourth camera 3-4.

제1 카메라(3-1) 및 제2 카메라(3-2)는 자신의 위치로부터 인접한 도로인 제1 연계도로(S1) 및 제2 연계도로(S2)를 촬영하도록 초점이 설정된다. 이때 제1 카메라(3-1) 및 제2 카메라(3-2)는 근거리 영상을 촬영할 수 있도록 저배율 렌즈를 포함한다.The first camera 3-1 and the second camera 3-2 are set to focus on the first linkage road S1 and the second linkage road S2 which are adjacent roads from their positions. At this time, the first camera 3-1 and the second camera 3-2 include a low magnification lens so as to capture a near vision image.

제3 카메라(3-3) 및 제4 카메라(3-4)는 자신의 위치로부터 원거리에 위치한 도로인 제3 연계도로(S3) 및 제4 연계도로(S4)를 촬영하도록 초점이 설정된다. 이때 제3 카메라(3-3) 및 제4 카메라(3-4)는 원거리 영상을 촬영할 수 있도록 고배율 렌즈를 포함함으로써 동일한 화질의 원거리 영상을 획득하도록 한다.The third camera 3-3 and the fourth camera 3-4 are set to focus on the third linkage road S3 and the fourth linkage road S4 which are roads remotely located from their positions. At this time, the third camera 3-3 and the fourth camera 3-4 include a high magnification lens to capture a long distance image, thereby acquiring a long distance image of the same image quality.

중앙카메라(3-5)는 교차로(S)를 촬영하여 교차로 영상을 획득하며, 상세하게로는 사각(寫角)이 180°를 넘는 초광각 렌즈인 어안렌즈(fish-eye lens)인 것이 바람직하다.The central camera 3-5 acquires an intersection image by photographing the intersection S, and in detail, it is preferable that the central camera 3-5 is a fish-eye lens which is an ultra-wide angle lens having a square angle exceeding 180 degrees .

또한 중앙카메라(3-5) 및 제1, 제2, 제3, 제4 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4)들은 각 촬영구간의 중간에 대해 초점이 형성됨으로써 촬영영역(S), (S1), (S2), (S3), (S4)들 각각의 중심을 기준으로 선명하게 촬영하도록 한다.The central camera 3-5 and the first, second, third, and fourth cameras 3-1, 3-2, 3-3, (S1), (S2), (S3), and (S4) based on the center of each of the photographing areas S, S1, S2, S3, and S4.

이때 제1, 제2, 제3, 제4 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4) 및 중앙카메라(3-5)는 각 촬영구간의 중간에 형성되는 초점에 동일한 크기의 물체가 위치할 때 촬영된 영상 내 상기 물체의 영상이 동일한 크기로 형성되도록 자신의 초점거리에 비례하는 줌 렌즈가 설치되도록 한다.At this time, the first, second, third, and fourth cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, A zoom lens that is proportional to its own focal length is installed so that images of the object in the photographed image are formed to have the same size.

이에 따라 동일한 크기의 차량이 원거리 및 근거리에서 촬영될 때 원거리 촬영영상 내 차량영상보다 근거리 촬영영상 내 차량 영상보다 작은 크기로 촬영됨으로써 원거리 촬영영상을 통해 정확한 교통상황 정보를 모니터링 할 수 없는 문제점을 해결할 수 있다. Accordingly, when a vehicle of the same size is photographed at a long distance and at a close distance, it is photographed at a size smaller than that of a vehicle image in a near-distance shooting image rather than a vehicle image in a remote shooting image, thereby solving the problem that accurate traffic situation information can not be monitored through a remote shooting image .

도 6은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 6의 영상 보정부의 동작을 도시한 구성도이다.FIG. 6 is a block diagram showing the controller of FIG. 3, and FIG. 7 is a diagram showing the operation of the image correction unit of FIG.

도 6의 컨트롤러(5)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(52)와, 관제센터(7)와 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부(53)와, 어레이형 카메라(3)의 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들을 구동시키는 카메라 구동부(55)와, 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 카메라 구동부(55)에 의해 획득된 교차로(S) 및 제1, 제2, 제3, 제4 연계도로(S1), (S2), (S3), (S4)의 영상들 각각을 분석하여 각 영상 내 차량 및 도로를 나타내는 차량영상 및 도로영상을 검출하는 영상분석부(56)와, 영상 분석부(56)에 의해 검출된 차량영상 및 도로영상을 평면영상으로 보정하는 영상 보정부(57)와, 영상 보정부(57)에 의해 보정된 영상들을 하나의 영상으로 조합하는 영상 합성부(59)와, 이들 제어대상(52), (53), (55), (56), (57), (59)들을 제어하는 제어부(51)로 이루어진다.The controller 5 of Fig. 6 includes a database unit 52 for storing data, a data transmission / reception unit 53 for transmitting / receiving data to / from the control center 7, a camera 3-1 of the array- A camera driver 55 for driving the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, and a camera driver 55 S3 and S4 of the intersection S and the first, second, third, and fourth linkage roads S1, S2, S3, and S4, An image correcting unit 57 for correcting the vehicle image and the road image detected by the image analyzing unit 56 into a plane image, an image correcting unit 57, An image synthesizing unit 59 for combining the images corrected by the control unit 52 into one image and a control unit 52 for controlling the control objects 52, 53, 55, 56, 57, (51).

제어부(51)는 컨트롤러(5)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(52), (53), (55), (56), (57), (59)들을 관리 및 제어한다.The control unit 51 manages and controls the control objects 52, 53, 55, 56, 57,

또한 제어부(51)는 주기적으로 데이터베이스부(52)에 저장된 조합된 영상들을 관제센터(7)로 전송한다.In addition, the control unit 51 periodically transmits the combined images stored in the database unit 52 to the control center 7.

또한 제어부(51)는 카메라 구동부(55)의 제어에 따라 영상이 획득되면 획득된 영상을 영상 분석부(56)로 입력한다.In addition, the control unit 51 inputs the acquired image to the image analysis unit 56 when the image is acquired under the control of the camera driving unit 55.

또한 제어부(51)는 영상분석부(56)에 의해 차량영상 및 도로영상이 검출되면 검출된 정보와, 촬영영상을 영상 보정부(57)로 입력한다When the vehicle image and the road image are detected by the image analysis unit 56, the control unit 51 inputs the detected information and the captured image to the image correction unit 57

또한 제어부(51)는 영상 보정부(57)에 의해 각 영상의 보정이 완료되면 보정된 영상들을 영상 합성부(59)로 입력한다.When the correction of each image is completed by the image correction unit 57, the control unit 51 inputs the corrected images to the image synthesis unit 59.

또한 제어부(51)는 영상 합성부(59)에 의해 조합된 합성영상을 데이터베이스부(52)에 저장한 후 주기적으로 데이터 송수신부(53)를 제어하여 저장된 합성영상을 관제센터(7)로 전송한다.The control unit 51 also stores the composite image combined by the image composition unit 59 in the database unit 52 and then periodically controls the data transmission and reception unit 53 to transmit the stored composite image to the control center 7 do.

카메라 구동부(55)는 전술하였던 도 4의 어레이형 카메라(3)를 제어하고, 이때 어레이형 카메라(3)는 연계도로(S1), (S2), (S3), (S4) 및 교차로(S)의 각 구간을 촬영하는 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들을 포함한다.The camera driving unit 55 controls the above-described array type camera 3 of Fig. 4, and the array type camera 3 is connected to the connecting roads S1, S2, S3, S4, (3-3), (3-4), (3-5) for photographing the respective sections of the video camera 10-1, 10-2, and 10-3.

이때 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들은 하나의 설치대의 상부에 설치되되 카메라들 각각에는 자신의 초점에 동일한 크기의 물체가 위치하여 촬영될 때 획득된 영상으로부터 상기 물체의 영상이 동일한 크기로 촬영되도록 자신의 초점거리에 비례하는 줌 렌즈가 설치된다. At this time, the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5 are installed on the upper part of one installation, A zoom lens that is proportional to its own focal length is installed so that the image of the object is captured in the same size from the obtained image.

또한 카메라 구동부(55)는 어레이형 카메라(3)의 촬영에 의하여 획득된 촬영 영상을 제어부(51)의 제어에 따라 영상 분석부(56)로 입력한다.The camera driving unit 55 also inputs the captured image obtained by the shooting of the array camera 3 to the image analysis unit 56 under the control of the control unit 51. [

영상 분석부(56)는 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 입력된 촬영영상을 분석하여 촬영영상 내 도로를 나타내는 도로영상 및 차량을 나타내는 차량영상을 검출한다. The image analyzing unit 56 analyzes the inputted shot image by using a predetermined image analysis algorithm, and detects a road image representing a road in the shot image and a vehicle image representing a vehicle.

또한 영상 분석부(56)는 검출된 도로영상 및 차량영상에 관한 정보와, 입력받은 촬영영상을 영상 보정부(57)로 입력한다.The image analyzer 56 also inputs information about the detected road image and the vehicle image and the captured image to the image corrector 57.

영상 보정부(57)는 각 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)의 영상에서 발생되는 원근감을 평면영상으로 보정, 상세하게로는 영상 분석부(56)로부터 입력받은 차량영상 및 도로영상의 검출정보를 이용하여 촬영영상으로부터 차량영상과 도로영상을 검출한 후 검출된 차량영상 및 도로영상을 평면영상으로 보정한다. The image correcting unit 57 corrects the perspective sensation generated from the images of the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5 into a plane image, Specifically, the vehicle image and the road image are detected from the photographed image by using the detection information of the vehicle image and the road image input from the image analysis unit 56, and then the detected vehicle image and road image are corrected to the plane image.

즉 도 7을 참조하여 촬영영상(300)을 살펴보면, 도로방향을 나타내는 X축과, 도로 폭 방향을 나타내는 Y축으로 이루어지는 좌표 상에 촬영영상(300)을 위치시키며, 어레이형 카메라(3)의 설치위치(P)가 좌표 상에 왼쪽에 위치할 때 카메라(3) 위치(P)로부터 멀어질수록(X값이 커질수록) 도로 폭(d)(Y값)의 길이가 감소하는 것을 알 수 있다.7, the photographed image 300 is placed on the coordinate system consisting of the X axis representing the road direction and the Y axis representing the road width direction, and the image 300 of the array camera 3 It can be seen that the length of the road width d (Y value) decreases as the mounting position P is located on the left side on the coordinate (farther from the position P of the camera 3 have.

이에 따라 촬영영상(300) 내 차량영상(303) 또한 X값이 커질수록 차량의 폭(Y값)이 줄어들게 된다. 즉 실제 현장에서는 차량의 길이방향이 X축(도로방향)과 수평하게 되나, 촬영영상(300)에서는 차량을 나타내는 차량영상(303)의 길이방향이 X축(도로방향)보다 기울어지게 형성됨을 알 수 있다. Accordingly, as the X value of the vehicle image 303 in the photographed image 300 also increases, the width (Y value) of the vehicle is reduced. That is, in the actual scene, although the longitudinal direction of the vehicle is horizontal to the X axis (road direction), the longitudinal direction of the vehicle image 303 representing the vehicle is formed to be inclined from the X axis (road direction) .

영상 보정부(57)는 이와 같이 형성되는 촬영영상(300)의 차량영상(303)을 X축(도로방향)과 수평하게 보정(303')하며, 도로를 나타내는 도로영상(301) 또한 X축과 수평하게 보정(301')함으로써 촬영영상(300)을 평면영상(300')으로 보정한다.The image corrector 57 corrects (303 ') the vehicle image 303 of the photographed image 300 formed as described above horizontally to the X axis (road direction), and the road image 301 representing the road is also corrected to the X axis And corrects the photographed image 300 as a plane image 300 'by correcting the image 300' horizontally.

이와 같이 영상 보정부(57)는 각 영상의 보정을 수행하고 나면 보정된 영상들을 제어부(51)의 제어에 따라 영상 합성부(59)로 입력한다.After the correction of each image is performed, the image correction unit 57 inputs the corrected images to the image synthesis unit 59 under the control of the control unit 51. [

영상 합성부(59)는 영상 보정부(57)로부터 입력된 영상들을 실제 현장(공간)에서의 위치에 대응하여 보정된 영상들을 파노라마 기법을 이용하여 조합한 파노라마 영상을 생성한다.The image synthesizer 59 generates a panorama image obtained by combining the images input from the image corrector 57 with the images corrected in correspondence with the positions in the actual field (space) using the panoramic technique.

또한 영상 합성부(59)에 의해 생성된 파노라마 영상은 데이터베이스부(52)에 저장된다. The panorama image generated by the image composition unit 59 is stored in the database unit 52. [

이와 같이 본 발명의 일실시예인 교차로 촬영 시스템(1)은 어레이형 카메라(3)를 구성하는 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들이 교차로(S) 및 연계도로(S1), (S2), (S3), (S4)들 각각을 촬영하도록 구성됨으로써 교차로(S)뿐만 아니라 연계도로(S1), (S2), (S3), (S4)들에 대한 영상까지 획득하고, 이에 따라 정확한 교차로 교통상황을 모니터링 할 수 있게 된다. As described above, the intersection photographing system 1, which is an embodiment of the present invention, includes the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5 are arranged to photograph the intersection S and each of the linkage roads S1, S2, S3 and S4 so that the linkage roads S1, S2, (S3) and (S4), and thus it is possible to monitor the traffic situation of an intersection at an accurate intersection.

또한 교차로 촬영 시스템(1)은 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들은 각 촬영구간의 중간을 초점으로 촬영하도록 구성되고, 동일한 크기를 갖는 물체가 초점들 각각에 위치하여 촬영될 때 촬영 영상으로부터 상기 물체 영상의 크기가 모두 동일한 크기를 형성하도록 각 카메라에 줌 렌즈가 설치됨으로써 원거리에 있는 물체까지 정확하게 모니터링 할 수 있게 된다. In addition, the intersection photographing system 1 is configured such that the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5 photograph the middle of each photographing section by focusing The zoom lens is installed in each camera so that the size of the object image is the same as the size of the object image when the object having the same size is located at each of the focal points and is photographed so that the object at a distance can be accurately monitored do.

또한 교차로 촬영 시스템(1)은 카메라(3-1), (3-2), (3-3), (3-4), (3-5)들에 의해 획득된 각 영상 내에 발생하는 원근감을 평면영상으로 보정시킴으로써 카메라와 피사체의 촬영 각도에 의하여 발생하는 왜곡현상을 현저히 절감시켜 모니터링 효율을 높일 수 있게 된다. In addition, the intersection photographing system 1 can recognize the perspective feeling that occurs in each image obtained by the cameras 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5 By correcting the image with the plane image, the distortion caused by the camera and the photographing angle of the subject can be remarkably reduced and the monitoring efficiency can be improved.

1:교차로 촬영 시스템 3:어레이형 카메라 5:컨트롤러
7:관제센터 8:데이터통신망 51:제어부
52:데이터베이스부 53:데이터송수신부 55:카메라구동부
56:영상분석부 57:영상보정부 59:영상합성부
1: Intersection shooting system 3: Array type camera 5: Controller
7: control center 8: data communication network 51:
52: Database part 53: Data transmission / reception part 55: Camera driving part
56: image analysis unit 57: image correction unit 59: image synthesis unit

Claims (4)

교차로(S)의 일측에 설치되어 상기 교차로(S) 및 상기 교차로(S)에 연결된 연계도로들 각각을 촬영하는 복수개의 카메라들로 이루어지는 어레이형 카메라와, 상기 어레이형 카메라에 의해 획득된 촬영영상들을 파노라마 기법을 통해 합성시키는 컨트롤러를 포함하는 교차로 촬영 시스템에 있어서:
상기 어레이형 카메라는
상기 카메라들 각각의 초점에 동일한 크기의 물체가 위치하여 촬영될 때 촬영영상 내 상기 물체의 영상의 크기가 동일한 크기를 형성하도록 상기 카메라들 각각에는 자신의 초점거리에 비례하는 줌 배율의 렌즈가 설치되는 것을 특징으로 하는 교차로 촬영 시스템.
An array camera provided at one side of the intersection S and configured to photograph each of the intersection S and the associated roads connected to the intersection S; And a controller that synthesizes the panoramic image by a panoramic technique, the system comprising:
The array-
A camera having a zoom magnification proportional to its own focal length is installed in each of the cameras so that the size of the image of the object in the captured image is the same when the same size object is located in the focus of each of the cameras And the intersection photographing system.
청구항 1에 있어서, 상기 어레이형 카메라는 설치위치로부터 근거리에 위치한 연계도로들을 촬영하는 카메라들보다 원거리에 위치한 연계도로들을 촬영하는 카메라의 줌 배율이 더 큰 것을 특징으로 하는 교차로 촬영 시스템.2. The intersection photographing system according to claim 1, wherein the camera for photographing the link roads located farther away from the camera for photographing the link roads located near from the installation position is larger in magnification. 청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 어레이형 카메라에 의해 획득된 촬영영상들 각각을 분석하여 각 촬영영상으로부터 차량영상 및 도로영상을 검출하는 영상분석부;
도로방향을 X축으로, 도로 폭 방향을 Y축으로 하는 좌표 상에 상기 촬영영상들 각각을 매칭시킨 후 상기 영상분석부에 의해 검출된 상기 차량영상 및 상기 도로영상을 X축에 평행하게 보정하는 영상 보정부를 더 포함함으로써 상기 촬영영상들을 평면영상으로 보정하는 것을 특징으로 하는 교차로 촬영 시스템.
The system of claim 2, wherein the controller
An image analyzer for analyzing each of the photographed images obtained by the array camera to detect a vehicle image and a road image from each photographed image;
The vehicle image and the road image detected by the image analyzing unit are corrected in parallel to the X axis after matching each of the photographed images on a coordinate having a road direction as an X axis and a road width direction as a Y axis And the image correction unit corrects the photographed images into a planar image.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어레이형 카메라는 하나의 설치대에 상기 카메라들을 설치하는 것을 특징으로 하는 교차로 촬영 시스템.The intersection photographing system according to any one of claims 1 to 3, wherein the array camera includes the cameras installed on one mount.
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CN115086569B (en) * 2022-06-10 2024-04-19 湖南康桥智能科技有限公司 Extra-large bridge bottom image acquisition method based on networking camera

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