KR20150081732A - 이동-물체 추적 시스템 - Google Patents

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KR20150081732A
KR20150081732A KR1020140001499A KR20140001499A KR20150081732A KR 20150081732 A KR20150081732 A KR 20150081732A KR 1020140001499 A KR1020140001499 A KR 1020140001499A KR 20140001499 A KR20140001499 A KR 20140001499A KR 20150081732 A KR20150081732 A KR 20150081732A
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ptz camera
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전기용
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한화테크윈 주식회사
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Abstract

이동-물체 추적 시스템에 있어서, 제1 피티지(PTZ) 카메라와 제2 피티지(PTZ) 카메라 각각은 광각 카메라 모듈 및 줌(zoom) 카메라 모듈을 구비한다. 제1 피티지(PTZ) 카메라는, 광각 카메라 모듈로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체의 출현 위치를 검출하고, 줌(zoom) 카메라 모듈로부터의 줌 영상에 의하여 이동 물체의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 상기 이동 물체를 추적하면서 이동 물체의 위치 정보를 지속적으로 발생시킨다. 제2 피티지(PTZ) 카메라는, 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작한다.

Description

이동-물체 추적 시스템{System of tracking moving-object}
본 발명은, 이동-물체 추적 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 피티지(PTZ : Panning, Tilting and Zooming) 카메라들을 포함한 이동-물체 추적 시스템에 관한 것이다.
복수의 피티지(PTZ) 카메라들을 포함한 이동-물체 추적 시스템에 있어서, 종래에는, 넓은 감시 대상 영역에 대하여 고정식 광각 카메라들이 설치되고, 어느 한 광각 카메라에 의하여 이동 물체의 출현이 검출되면 피티지(PTZ) 카메라들에 의하여 이동 물체가 추적되었다.
상기와 같은 종래의 이동-물체 추적 시스템에 의하면 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 넓은 감시 대상 영역에 대하여 고정식 광각 카메라들이 설치되므로, 감시 대상 영역이 넓을수록 고가의 광각 카메라들이 많이 사용된다. 예를 들어, 어느 한 지점에서 360o의 경계가 필요한 경우, 120o의 시야각(view angle)을 가진 광각 카메라들이 적어도 3 대 필요하다.
둘째, 피티지(PTZ) 카메라들에 의하여 이동 물체가 추적되는 동안에 광각 카메라들을 사용하려면, 이동 물체를 촬영중인 어느 한 피티지(PTZ) 카메라의 영상과 광각 카메라의 영상을 정합(matching)시켜야 한다. 즉, 어느 한 피티지(PTZ) 카메라의 영상 영역이 광각 카메라의 영상 중에서 어느 영역에 속하는지를 표시하기 위하여, 피티지(PTZ) 카메라의 영상과 광각 카메라의 영상을 정합시켜야 한다. 따라서, 따라서, 영상 처리 속도가 저하되는 문제점이 있다.
그리고 셋째, 상기 영상 정합의 부정확으로 인하여, 피티지(PTZ) 카메라들의 동영상들에 의해서만 이동 물체를 추적한다. 이에 따라, 빠른 이동 물체인 경우에 배경 영상도 빠르게 변하므로, 이동 물체 추적의 정확성과 안정성이 떨어진다.
대한민국 공개특허공보 제2011-0087595호 (출원인 : 삼성전자 주식회사, 발명의 명칭 : 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법).
본 발명의 실시예는, 고가의 광각 카메라들을 별도로 사용하지 않고, 영상 처리 속도를 상승시키며, 이동 물체 추적의 정확성과 안정성을 향상시킬 수 있는, 이동-물체 추적 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 제1 피티지(PTZ) 카메라와 제2 피티지(PTZ) 카메라를 포함한 이동-물체 추적 시스템에 있어서, 상기 제1 피티지(PTZ) 카메라와 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라 각각은 광각 카메라 모듈 및 줌(zoom) 카메라 모듈을 구비한다.
상기 제1 피티지(PTZ) 카메라는,
광각 카메라 모듈로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체의 출현 위치를 검출하고, 줌(zoom) 카메라 모듈로부터의 줌 영상에 의하여 상기 이동 물체의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 상기 이동 물체를 추적하면서 상기 이동 물체의 위치 정보를 지속적으로 발생시킨다.
상기 제2 피티지(PTZ) 카메라는,
상기 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 상기 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작한다.
본 발명의 실시예의 이동-물체 추적 시스템에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 상기 각각의 피티지(PTZ) 카메라가 광각 카메라 모듈 및 줌(zoom) 카메라 모듈을 구비하므로, 고가의 광각 카메라들을 별도로 사용하지 않아도 된다. 예를 들어, 어느 한 지점에서 360o의 경계가 필요한 경우, 어느 한 피티지(PTZ) 카메라만 사용하여도 된다.
둘째, 상기 광각 카메라 모듈의 포커싱 위치와 상기 줌(zoom) 카메라 모듈의 포커싱 위치가 일치되면, 상기 광각 카메라 모듈의 영상과 상기 줌(zoom) 카메라 모듈의 영상이 자연스럽게 정합(matching)될 수 있다. 즉, 상기 줌(zoom) 카메라 모듈의 영상 영역이 상기 광각 카메라 모듈의 영상 중에서 어느 영역에 속하는지를 즉각적으로 표시할 수 있다. 따라서, 영상 정합 처리를 할 필요가 없으므로 영상 처리 속도가 상승될 수 있다.
셋째, 상기 자연스러운 영상 정합으로 인하여, 상기 줌(zoom) 카메라 모듈의 동영상 뿐만 아니라 상기 광각 카메라 모듈의 동영상도 함께 사용하여 이동 물체를 추적할 수 있다. 이에 따라, 빠른 이동 물체인 경우에도 광각 카메라 모듈의 배경 영상이 빠르지 않게 변하므로, 이동-물체 추적의 정확성과 안정성이 향상될 수 있다.
그리고 넷째, 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라는 상기 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 상기 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작하므로, 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라의 이동-물체 추적의 성능이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 이동 물체가 상기 제1 카메라의 감시 대상 영역에서 상기 제2 카메라의 감시 대상 영역으로 진입하는 경우, 경계 영역에서의 디스플레이 끊김 또는 디스플레이 지연의 문제점이 해소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 이동-물체 추적 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 어느 한 카메라의 외형을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 어느 한 카메라의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 주 제어부로서의 디지털 신호 처리부의 제1 동작 프로그램을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 서버 장치의 동작 프로그램을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 3의 주 제어부로서의 디지털 신호 처리부의 제2 동작 프로그램을 보여주는 흐름도이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 이동-물체 추적 시스템을 보여준다. 도 2는 도 1의 어느 한 피티지(PTZ) 카메라(101a 또는 101b)의 외형을 보여준다. 도 2에서 참조 부호 203은 야간 감시를 위한 조명부를 가리킨다. 이 조명부(203)의 동작은 본 발명과 직접적 관련이 없으므로 그 설명이 생략된다.
본 실시예의 경우, 서버 장치(104)가 개재되어 있지만, 서버 장치(104)가 제거될 수도 있다. 예를 들어, 피티지(PTZ) 카메라들(101a, 101b)은 통신 네트워크(102)를 통하여 클라이언트 단말기들(103a 내지 103m)과 통신할 수 있다. 또한, P2P(Peer To Peer) 기술에 의하여 피티지(PTZ) 카메라들(101a, 101b)끼리 통신할 수 있다.
또한, 집중적 설명을 위하여 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)와 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)만이 채용되고 있지만, 감시 대상 영역의 넓이에 따라 추가적 카메라들이 사용될 수 있음은 당연하다.
그리고, 이하에서 설명될 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 동작은 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)에서도 수행될 수 있고, 이하에서 설명될 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 동작은 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에서도 수행될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 피티지(PTZ) 카메라들(101a, 101b)은 통신 네트워크(102)를 통하여 서버 장치(104)와 통신하고, 서버 장치(104)는 통신 네트워크(102)를 통하여 클라이언트 단말기들(103a 내지 103m)과 통신한다.
여기에서, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)와 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b) 각각은 광각 카메라 모듈(201) 및 줌(zoom) 카메라 모듈(202)을 구비한다.
제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)는, 광각 카메라 모듈(201)로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체(105)의 출현 위치를 검출하고, 줌(zoom) 카메라 모듈(202)로부터의 줌 영상에 의하여 이동 물체(105)의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 상기 이동 물체(105)를 추적하면서 이동 물체의 위치 정보를 지속적으로 발생시킨다.
제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에서 줌(zoom) 카메라 모듈(202)로부터의 줌 영상에 의하여 이동 물체(105)의 특징 정보가 구해지는 과정은 다음과 같다.
먼저, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 주 제어부는 이동 물체(105)의 출현 위치를 중심으로 분석 대상 영역을 설정한다. 다음에, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 주 제어부는 얼굴 인식 알고리즘에 의하여 상기 분석 대상 영역에서 얼굴 영상을 검출한다. 다음에 주 제어부는 기초(template) 영상들을 참조하여 현재 이동 물체의 특징 정보를 구한다. 특징 정보의 예로서, 옷 색깔 및 얼굴 형상 등을 들 수 있다.
지속적으로 발생되는 이동 물체의 위치 정보는 수평-수직 좌표(x, y)일 수도 있고, 거리-각도 좌표(r, θ)일 수도 있다.
한편, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)는, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)로부터의 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작한다.
물론, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 동작은 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)에서도 수행될 수 있고, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 동작은 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에서도 수행될 수 있다.
상기와 같은 실시예의 이동-물체 추적 시스템에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 각각의 피티지(PTZ) 카메라(101a, 101b)가 광각 카메라 모듈(201) 및 줌(zoom) 카메라 모듈(202)을 구비하므로, 고가의 광각 카메라들을 별도로 사용하지 않아도 된다. 예를 들어, 어느 한 지점에서 360o의 경계가 필요한 경우, 120o 시야각(view angle)의 광각 카메라 모듈(201)을 가진 어느 한 피티지(PTZ) 카메라(101a 또는 101b)만 사용하여도 된다. 물론, 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 시야각은 약 53o 정도로 좁다.
둘째, 광각 카메라 모듈(201)의 포커싱 위치와 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 포커싱 위치가 일치되면, 광각 카메라 모듈(201)의 영상과 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 영상이 자연스럽게 정합(matching)될 수 있다. 즉, 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 영상 영역이 광각 카메라 모듈(201)의 영상 중에서 어느 영역에 속하는지를 즉각적으로 표시할 수 있다. 따라서, 영상 정합 처리를 할 필요가 없으므로 영상 처리 속도가 상승될 수 있다.
셋째, 자연스러운 영상 정합으로 인하여, 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 동영상 뿐만 아니라 광각 카메라 모듈(201)의 동영상도 함께 사용하여 이동 물체를 추적할 수 있다. 이에 따라, 빠른 이동 물체인 경우에도 광각 카메라 모듈(201)의 배경 영상이 빠르지 않게 변하므로, 이동-물체 추적의 정확성과 안정성이 향상될 수 있다.
그리고 넷째, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)는 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)로부터의 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작하므로, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 이동-물체 추적의 성능이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 이동 물체가 제1 카메라(101a)의 감시 대상 영역에서 제2 카메라(101b)의 감시 대상 영역으로 진입하는 경우, 경계 영역에서의 디스플레이 끊김 또는 디스플레이 지연의 문제점이 해소될 수 있다.
도 3은 도 1의 어느 한 카메라(101a 또는 101b)의 내부 구성을 보여준다. 참고로, 도 2의 조명부(203)는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로, 도 3에 도시되지 않았다. 또한, 잘 알려져 있는 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 주밍(zooming)과 관계된 구동부들은 도 3에 도시되지 않았다.
도 1 내지 3을 참조하면, 도 1의 카메라들 각각(101a 또는 101b)은 제1 광학계(OPS1), 제1 광전 변환부(OEC1), 제1 아날로그-디지털 변환부(ADC1, 301a), 제2 광학계(OPS2), 제2 광전 변환부(OEC2), 제2 아날로그-디지털 변환부(ADC2, 301b), 타이밍 회로(302), 다이나믹 램(DRAM : Dynamic Random Access Memory, 304), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 305), 플래시 메모리(Flash Memory, 306), 주 제어부로서의 디지털 신호 처리기(DSP, Digital Signal Processor, 307), 및 통신 포트(309)를 포함한다.
제1 광학계(OPS1), 제1 광전 변환부(OEC1) 및 제1 아날로그-디지털 변환부(ADC1, 301a)는 광각 카메라 모듈(201)을 구성한다. 제2 광학계(OPS2), 제2 광전 변환부(OEC2) 및 제2 아날로그-디지털 변환부(ADC2, 301b)는 줌(zoom) 카메라 모듈(202)을 구성한다.
렌즈부와 필터부를 포함한 광학계들(OPS1, OPS2)은 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다.
CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)의 광전 변환부들(OEC1, OEC2)은 광학계들(OPS1, OPS2)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호들로 변환시킨다. 여기에서, 주 제어부로서의 디지털 신호 처리기(307)는 타이밍 회로(302)를 제어하여 광전 변환부들(OEC1, OEC2)과 아날로그-디지털 변환부들(301a, 301b)의 동작을 제어한다.
아날로그-디지털 변환부들(301a, 301b)은, 광전 변환부들(OEC1, OEC2)로부터의 아날로그 영상 신호들을 디지털 영상 데이터로 변환시킨다. 이 디지털 영상 데이터는 디지털 신호 처리기(307)에 입력된다.
다이나믹 램(DRAM : Dynamic Random Access Memory, 304)에는 디지털 신호 처리기(307)로부터의 디지털 영상 데이터가 일시적으로 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 305)에는 디지털 신호 처리기(307)의 동작에 필요한 프로그램이 저장된다. 플래시 메모리(FM, 306)에는 디지털 신호 처리기(307)의 동작에 필요한 설정 데이터가 저장된다.
디지털 신호 처리기(307)는, 통신 포트(209)를 통하여, 서버 장치(104)와 통신 신호들(DCOM)을 주고 받으면서, 라이브-뷰(Live-view)의 동영상 데이터(DIMA)를 서버 장치(104)에게 전송한다.
여기에서, 디지털 신호 처리기(207)는, 자신의 카메라(101a 또는 101b)의 광각 카메라 모듈(201)로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체(105)의 출현 위치를 검출하고, 자신의 카메라(101a 또는 101b)의 줌(zoom) 카메라 모듈(202)로부터의 줌 영상에 의하여 이동 물체(105)의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 이동 물체(105)를 추적하면서 이동 물체(105)의 위치 정보를 지속적으로 발생시킨다. 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보는 서버 장치(104)에게 전송된다.
제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 디지털 신호 처리기(207)가 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보를 서버 장치(104)에게 전송하는 경우, 서버 장치(104)는 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)로부터의 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보를 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)에게 전송한다.
이에 따라, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 디지털 신호 처리기(207)는, 서버 장치(104)로부터의 이동 물체(105)의 위치 정보에 따라 자신의 카메라(101b)의 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 주밍(zooming)을 수행한다. 예를 들어, 이동 물체(105)가 자신의 카메라(101b)의 감시 대상 영역에 진입하는 위치를 향하여 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 수행하고 설정 배율의 주밍(zooming)을 수행한다. 또한, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 디지털 신호 처리기(207)는, 서버 장치(104)로부터의 이동 물체(105)의 특징 정보에 따라 자신의 카메라(101b)의 추적 동작을 수행한다. 이에 따라 보다 빠르고 안정되게 추적 동작이 계속될 수 있다.
물론, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 감시 대상 영역을 향하여 이동하는 이동 물체(105)가 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)에 의하여 검출된 경우, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)가 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보를 서버 장치(104)에게 전송한다. 이 경우, 서버 장치(104)는 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)로부터의 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보를 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에게 전송한다.
한편, 디지털 신호 처리기(207)는, 자신의 카메라(101a 또는 101b)의 광각 카메라 모듈(201)의 포커싱 위치와 자신의 카메라(101a 또는 101b)의 줌(zoom) 카메라 모듈(202)의 포커싱 위치를 일치시킨다.
또한, 디지털 신호 처리기(207)는, 이동 물체(105)가 감시 영역에 출현하지 않는 동안에 자신의 카메라(101a 또는 101b)의 광각 카메라 모듈(201)의 배경 영상 데이터를 주기적으로 갱신한다.
도 4는 도 3의 주 제어부로서의 디지털 신호 처리부(307)의 제1 동작 프로그램을 보여준다. 이 제1 동작 프로그램은, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 감시 대상 영역을 향하여 이동하는 이동 물체(105)가 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에 의하여 검출된 경우, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 동작을 설명하기 위한 프로그램을 의미한다.
도 1 내지 4를 참조하여, 디지털 신호 처리부(307)의 제1 동작 프로그램을 설명하면 다음과 같다.
디지털 신호 처리부(307)는 광각 카메라 모듈(201)의 배경 영상 데이터를 갱신한다(단계 S401). 이와 같이 디지털 신호 처리부(307)가 배경 영상 데이터를 주기적으로 갱신하는 이유는 배경 영상이 주위 조도 등의 변화에 따라 변하기 때문이다. 디지털 신호 처리부(307)는 배경 영상의 급작한 변화에 의하여 이동-물체 출현을 모니터링한다.
광각 카메라 모듈(201)의 광각 영상에 의하여 이동-물체 출현 위치가 검출되었으면(단계 S403), 단계들 S403 내지 S411이 수행된다.
단계 S405에 있어서, 디지털 신호 처리부(307)는 줌 카메라 모듈(202)로부터의 줌 영상에 의하여 이동 물체의 특징 정보를 구한다. 단계 S403의 세부 과정은 다음과 같다.
먼저, 디지털 신호 처리부(307)는 이동 물체(105)의 출현 위치를 중심으로 분석 대상 영역을 설정한다. 다음에, 디지털 신호 처리부(307)는 얼굴 인식 알고리즘에 의하여 상기 분석 대상 영역에서 얼굴 영상을 검출한다. 다음에 디지털 신호 처리부(307)는 기초(template) 영상들을 참조하여 현재 이동 물체의 특징 정보를 구한다. 특징 정보의 예로서, 옷 색깔 및 얼굴 형상 등을 들 수 있다.
단계 S407에 있어서, 디지털 신호 처리부(307)는 구해진 특징 정보를 서버 장치(104)에게 전송한다.
단계 S409에 있어서, 디지털 신호 처리부(307)는, 구해진 특징 정보에 따라 이동 물체를 추적하면서, 이동 물체(105)의 위치 정보를 지속적으로 서버 장치(104)에게 전송한다. 지속적으로 발생되는 이동 물체(105)의 위치 정보는 수평-수직 좌표(x, y)일 수도 있고, 거리-각도 좌표(r, θ)일 수도 있다.
상기 단계 S409는 이동 물체(105)가 감시 대상 영역에서 사라졌을 때까지 계속 수행된다(단계 S411). 여기에서, 감시 대상 영역이란 어느 한 카메라 예를 들어, 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)의 감시 대상 영역을 의미한다.
상기 단계들 S401 내지 S411은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S413).
도 5는 도 1의 서버 장치(104)의 동작 프로그램을 보여준다.
도 5를 중심으로 도 1 내지 3 및 도 5를 참조하여 서버 장치(104)의 관련 동작의 프로그램을 설명하면 다음과 같다.
서버 장치(104)는 피티지(PTZ) 카메라들(101a, 101b)로부터의 라이브-뷰(live-view) 동영상을 클라이언트 단말기들(103a 내지 103m)에게 제공한다(단계 S501).
다음에, 어느 한 피티지(PTZ) 카메라(101a 또는 101b)로부터 이동 물체(105)의 특징 정보가 수신되었으면(단계 S501), 서버 장치(104)는 단계들 S505 내지 S509를 수행한다.
단계 S505에서, 서버 장치(104)는 경보 신호를 클라이언트 단말기들(103a 내지 103m)에게 전송한다.
또한, 서버 장치(104)는 상기 피티지(PTZ) 카메라(예를 들어, 101a)로부터의 이동 물체(105)의 위치 정보를 지속적으로 수신한다(단계 S507).
그리고, 서버 장치(104)는, 이동 물체(105)의 이동 방향에 위치하 인접 피티지(PTZ) 카메라(예를 들어, 101b)에게 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보를 전송한다(단계 S509).
상기 단계들 S501 내지 S509는 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S511).
도 6은 도 3의 주 제어부로서의 디지털 신호 처리부(DSP, 307)의 제2 동작 프로그램을 보여준다. 이 제2 동작 프로그램은, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 감시 대상 영역을 향하여 이동하는 이동 물체(105)가 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)에 의하여 검출된 경우, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 동작을 설명하기 위한 프로그램을 의미한다.
도 6을 중심으로 도 1 내지 3 및 도 6을 참조하여, 디지털 신호 처리부(307)의 제2 동작 프로그램을 설명하면 다음과 같다.
디지털 신호 처리부(307)는, 서버 장치(104)로부터 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보가 수신되면(단계 S601), 단계들 S603 내지 S607을 수행한다.
단계 S603에서, 디지털 신호 처리부(307)는, 서버 장치(104)로부터 이동 물체(105)의 위치 정보에 따라 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 주밍(zooming)을 수행한다. 예를 들어, 이동 물체(105)가 자신의 카메라(101b)의 감시 대상 영역에 진입하는 위치를 향하여 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 수행하고 설정 배율의 주밍(zooming)을 수행한다.
단계 S605에서, 디지털 신호 처리부(307)는, 서버 장치(104)로부터 이동 물체(105)의 특징 정보에 따라 이동 물체(105)를 추적하면서, 이동 물체(105)의 위치 정보를 지속적으로 서버 장치(104)에게 전송한다.
상기 단계 S605는 이동 물체(105)가 감시 대상 영역에서 사라졌을 때까지 계속 수행된다(단계 S607). 여기에서, 감시 대상 영역이란 어느 한 카메라 예를 들어, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 감시 대상 영역을 의미한다.
상기 단계들 S601 내지 S607은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S413).
도 4 내지 6과 같은 동작 프로그램들에 의하면, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)는 제1 피티지(PTZ) 카메라(101a)로부터의 이동 물체(105)의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작한다. 이에 따라, 제2 피티지(PTZ) 카메라(101b)의 이동-물체 추적의 성능이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 이동 물체가 제1 카메라(101a)의 감시 대상 영역에서 제2 카메라(101b)의 감시 대상 영역으로 진입하는 경우, 경계 영역에서의 디스플레이 끊김 또는 디스플레이 지연의 문제점이 해소될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 이동-물체 추적 시스템에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 각각의 피티지(PTZ) 카메라가 광각 카메라 모듈 및 줌(zoom) 카메라 모듈을 구비하므로, 고가의 광각 카메라들을 별도로 사용하지 않아도 된다. 예를 들어, 어느 한 지점에서 360o의 경계가 필요한 경우, 어느 한 피티지(PTZ) 카메라만 사용하여도 된다.
둘째, 광각 카메라 모듈의 포커싱 위치와 줌(zoom) 카메라 모듈의 포커싱 위치가 일치되면, 광각 카메라 모듈의 영상과 줌(zoom) 카메라 모듈의 영상이 자연스럽게 정합(matching)될 수 있다. 즉, 줌(zoom) 카메라 모듈의 영상 영역이 광각 카메라 모듈의 영상 중에서 어느 영역에 속하는지를 즉각적으로 표시할 수 있다. 따라서, 영상 정합 처리를 할 필요가 없으므로 영상 처리 속도가 상승될 수 있다.
셋째, 자연스러운 영상 정합으로 인하여, 줌(zoom) 카메라 모듈의 동영상 뿐만 아니라 광각 카메라 모듈의 동영상도 함께 사용하여 이동 물체를 추적할 수 있다. 이에 따라, 빠른 이동 물체인 경우에도 광각 카메라 모듈의 배경 영상이 빠르지 않게 변하므로, 이동-물체 추적의 정확성과 안정성이 향상될 수 있다.
그리고 넷째, 제2 피티지(PTZ) 카메라는 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작하므로, 제2 피티지(PTZ) 카메라의 이동-물체 추적의 성능이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 이동 물체가 제1 카메라의 감시 대상 영역에서 제2 카메라의 감시 대상 영역으로 진입하는 경우, 경계 영역에서의 디스플레이 끊김 또는 디스플레이 지연의 문제점이 해소될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
이동-물체 추적 시스템 뿐만 아니라 일반적인 감시 시스템에서도 이용될 가능성이 높다.
101a, 101n : 피티지(PTZ) 카메라들, 102 : 통신 네트워크,
103a 내지 103m : 클라이언트 단말기들, 104 : 서버 장치,
201 : 광각 카메라 모듈, 202 : 줌 카메라 모듈,
203 : 조명 모듈, OPS1 : 제1 광학계,
OEC1 : 제1 광전 변환부,
301a : 제1 아날로그-디지털 변환부, OPS2 : 제2 광학계,
OEC2 : 제2 광전 변환부,
301b : 제2 아날로그-디지털 변환부,
302 : 타이밍 회로, 304 : 다이나믹 램,
305 : EEPROM, 306 : 플래시 메모리,
307 : 디지털 신호 처리기, 309 : 통신 포트.

Claims (6)

  1. 적어도 제1 피티지(PTZ) 카메라와 제2 피티지(PTZ) 카메라를 포함한 이동-물체 추적 시스템에 있어서,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라와 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라 각각은 광각 카메라 모듈 및 줌(zoom) 카메라 모듈을 구비하고,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라는,
    광각 카메라 모듈로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체의 출현 위치를 검출하고, 줌(zoom) 카메라 모듈로부터의 줌 영상에 의하여 상기 이동 물체의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 상기 이동 물체를 추적하면서 상기 이동 물체의 위치 정보를 지속적으로 발생시키고,
    상기 제2 피티지(PTZ) 카메라는,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 상기 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보에 따라 동작하는, 이동-물체 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라와 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라 각각은 주 제어부를 더 포함하고,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라의 주 제어부는,
    자신의 카메라의 광각 카메라 모듈로부터의 광각 영상에 의하여 이동 물체의 출현 위치를 검출하고, 자신의 카메라의 줌(zoom) 카메라 모듈로부터의 줌 영상에 의하여 상기 이동 물체의 특징 정보를 구하며, 구해진 특징 정보에 따라 상기 이동 물체를 추적하면서 상기 이동 물체의 위치 정보를 지속적으로 발생시키는, 이동-물체 추적 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 주 제어부는,
    자신의 카메라의 광각 카메라 모듈의 포커싱 위치와 자신의 카메라의 줌(zoom) 카메라 모듈의 포커싱 위치를 일치시키는, 이동-물체 추적 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라와 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라 각각의 주 제어부는, 이동 물체가 감시 영역에 출현하지 않는 동안에 자신의 카메라의 광각 카메라 모듈의 배경 영상 데이터를 주기적으로 갱신하는, 이동-물체 추적 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라와 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라로부터의 라이브-뷰(live-view) 동영상을 클라이언트 단말기들에게 제공하는 서버 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 피티지(PTZ) 카메라의 주 제어부는 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보를 상기 서버 장치에게 전송하고,
    상기 서버 장치는 상기 제1 피티지(PTZ) 카메라로부터의 이동 물체의 특징 정보와 위치 정보를 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라에게 전송하는, 이동-물체 추적 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 피티지(PTZ) 카메라의 주 제어부는,
    상기 서버 장치로부터의 이동 물체의 위치 정보에 따라 자신의 카메라의 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 주밍(zooming)을 수행하고,
    상기 서버 장치로부터의 이동 물체의 특징 정보에 따라 자신의 카메라의 추적 동작을 수행하는, 이동-물체 추적 시스템.
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