KR20150099008A - 3d 영상 촬영용 파노라마 카메라장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 거리의 구면상에 분할 배치된 4개의 렌즈로 사각없이 파노라마 촬영에 필요한 영상을 촬영하기 위한 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는, 표면이 구면으로 형성되고 어느 기점을 기준으로 정사면체 구조에 대응하는 4개의 결합면이 형성되며 상기 결합면에 커버가 탈착 가능하게 장착되는 카메라본체와; 상기 각 결합면에 직각을 이루도록 배치되어 영상을 촬영하는 카메라렌즈와; 상기 카메라렌즈로부터 전달된 영상을 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부로부터 분할된 영상을 통합하여 출력하는 영상통합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치{Panorama camera device for 3D image shooting}

본 발명은 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 거리의 구면상에 분할 배치된 4개의 렌즈로 사각없이 파노라마 촬영에 필요한 영상을 촬영하기 위한 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 관한 것이다.

일반적으로 은행 또는 보안이 요구되는 중요한 공공건물에는 무인 카메라가 천장 또는 벽면에 설치되어 불온한 행동을 하는 사람을 녹화하여 사고발생시 수사에 유용한 자료로서 사용되고 있으며, 최근에는 공장이나 공원 등에 설치되어 방범 및 화재를 감시하거나 군부대 시설 등의 보안을 위해 설치되는 등 그 활용범위가 증대되고 있다.

이러한, 감시카메라는 보편적으로 실내에 설치할 경우 천장이나 벽면의 상단부에 설치되고, 실외에 설치할 경우에는 건물의 벽면이나 별도의 지주를 이용하여 적정 높이에 설치하여 일정한 범위를 감시하게 되며, 더 나아가 감시 카메라의 촬영 영역을 확대함과 동시에 감시지역을 모니터링 하는 기지국의 디스플레이에 촬영지역을 한 눈에 파악할 수 있도록 전 방위를 감시하게 되는 파노라마 카메라가 설치된다.

특히, 파노라마 카메라는 크게 렌즈회전식과 광각렌즈형의 두 가지 방식을 이용하고 있다.

렌즈회전식의 파노라마 카메라는 렌즈를 회전시켜 촬영하는데 렌즈의 배면에 차광통이 있고 필름에 대응한 곳에 슬릿이 있어서 화면의 한쪽으로부터 노광하는 형식을 취한다. 이 카메라에 의한 사진은 광축에 대하여 직각인 부분이 크게 찍히고, 기울어질수록 거리가 커져서 작게 찍히는 성질이 있다.

광각렌즈형의 파노라마 카메라는 초광각 렌즈를 사용함으로써, 렌즈의 회전 없이도 사진의 촬영이 가능하다.

이에 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 파노라마 카메라는 360도의 전방위 영상을 파노라마식으로 촬영하여 모니터 화면에 하나로 펼쳐 보이기 위하여 90도의 영상입사각을 갖으며 2개가 한 조를 이루어 상호 대칭적으로 설치되고, 각각 독립적으로 작동되며, 상기 각 조의 렌즈는 수평면에 대하여 고정되게 설치되고 수직면에 대하여 상하로 틸팅 가능하게 설치되는 4개의 렌즈로 영상을 촬영하여 전달된 영상을 처리하는 4개의 CPU보드와, 상기 4개의 CPU보드로 분할된 영상을 통합하여 출력하는 4분할보드로 이루어진 영상입력장치 및 상기 입력된 영상을 인식하여 신호로 처리하는 영상처리장치로 구성된다.

따라서, 수직면상의 가시범위를 확대하기 위하여 렌즈를 기계적으로 구동할 수 있고, 렌즈의 영사입사각을 상하로 조절하여 카메라장치의 하부의 사각지대를 최소화도록 한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 4개의 렌즈가 서로 다른 각도로 배치됨에 따라 최대 시야각도에 한계가 있어 사각이 발생되는 문제점이 있으며, 또한 카메라의 조립, 운반 및 사용 중에 외부의 미세한 충격으로 인하여 일부 렌즈의 고장 시 하부케이스에 나사 체결된 상부케이스를 완전 분리한 후 모든 렌즈가 외부에 노출된 상태에서 교체 및 정비를 하기 때문에 작업 및 관리가 용이하지 못한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 4개의 렌즈가 공간상의 한 점을 기점으로 동일한 거리의 구면상에 배치되어 최대의 시야 각도를 확보함으로써, 최소의 카메라 수로 사각없이 감시할 수 있는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 각각의 카메라렌즈에 대하여 개별적으로 커버를 분리할 수 있도록 구성되어 렌즈 정비 및 관리가 용이한 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는, 표면이 구면으로 형성되고 어느 기점을 기준으로 정사면체 구조에 대응하는 4개의 결합면이 형성되며 상기 결합면에 커버가 탈착 가능하게 장착되는 카메라본체와; 상기 각 결합면에 직각을 이루도록 배치되어 영상을 촬영하는 카메라렌즈와; 상기 카메라렌즈로부터 전달된 영상을 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부로부터 분할된 영상을 통합하여 출력하는 영상통합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는, 정사면체 구조를 이용하여 최소 수량으로 전 방향에 대하여 영상 촬영이 가능하도록 하여 사각없이 실시간 감시를 하게 하는 효과가 있다.

또한, 카메라렌즈의 개별 조작이 가능하도록 구성되어 정비 및 관리를 용이하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 파노라마 카메라를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 분리사시도.
도 5는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치의 설치상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 의해 촬영된 영상의 합성방법을 도시한 도면.

본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는, 표면이 구면으로 형성되고 어느 기점을 기준으로 정사면체 구조에 대응하는 4개의 결합면이 형성되며 상기 결합면에 커버가 탈착 가능하게 장착되는 카메라본체와; 상기 각 결합면에 직각을 이루도록 배치되어 영상을 촬영하는 카메라렌즈와; 상기 카메라렌즈로부터 전달된 영상을 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부로부터 분할된 영상을 통합하여 출력하는 영상통합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 결합면에는 외주면에 수나사가 형성된 제1 체결구가 돌출 형성되고, 상기 커버에는 상기 제1 체결구의 수나사에 대응하여 내주면에 암나사가 형성된 제2 체결구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카메라렌즈는 최대 시약 각도가 190도인 특수 광원렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상처리부는 상기 카메라렌즈의 영상을 표준 영상으로 처리하는 메인보드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상처리부의 일측에 외부 입력된 신호를 공급하기 위하여 USB포트가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상통합부는 상기 각 카메라렌즈를 통해 촬영된 복수의 영상을 해상도에 따라 소정의 값으로 나눈 포인트를 지정하고, 상기 포인트의 사이 간격이 동일하도록 영상의 포인트 사이 구간을 축소 및 확대하여 영상을 조절하고, 상기 조절된 복수 개의 영상에 지정된 포인트끼리 겹치게 한 후 영상을 하나의 영상으로 합성 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카메라본체의 하부 일측에 지지대를 서로 연결시키기 위한 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치를 도시한 분리사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치의 설치상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치에 의해 촬영된 영상의 합성방법을 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는 카메라본체(1), 카메라렌즈(2), 영상처리부(3), 영상통합부(4)를 포함한다.

상기 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는, 4개의 카메라렌즈(2)가 공간상의 한 점을 기점으로 동일한 거리의 구면상에 배치되어 최대의 시야 각도를 확보함으로써, 최소의 카메라렌즈(2) 수로 사각없이 감시할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

상기 카메라본체(1)는 표면이 구면으로 형성되고 어느 기점을 기준으로 정사면체 구조에 대응하는 4개의 결합면(11)이 형성되며 상기 결합면(11)에 커버(12)가 탈착 가능하게 장착된다.

상기 카메라본체(1)는 투명 또는 불투명한 재질의 사용이 모두 가능하며, 각 카메라렌즈(2)에 연결되는 전선이 외부로 인출되도록 내부에 공간이 형성되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 결합면(11)은 상기 카메라본체(1)에 모두 4개의 면이 형성되며 원형의 형상으로 형성된다. 특히, 상기 결합면(11)은 본래 원형인 카메라본체(1)에 대하여 정사면체 구조에 대응하는 4개의 면이 형성되도록 중심점에서 약 109.3도의 각도를 이루는 위치에 각각 절단 형성되는 것이다.

상기 커버(12)는 상기 결합면(11)에 대응하는 원형의 형상으로 형성되며, 중앙에 카메라렌즈(2)의 영상 촬영을 위한 통공(122)이 형성된다.

상기 각 결합면(11)에는 외주면에 수나사가 형성된 제1 체결구(111)가 돌출 형성되고, 상기 커버(12)에는 상기 제1 체결구(111)의 수나사에 대응하여 내주면에 암나사가 형성된 제2 체결구(121)가 형성된다. 따라서, 상기 커버(12)를 카메라본체(1)로부터 탈착 가능하게 형성함으로써, 각 카메라렌즈(2)에 대응되는 커버(12)를 개별 분리할 수 있도록 하여 카메라렌즈의 정비 및 관리가 용이하다.

상기 카메라렌즈(2)는 상기 각 결합면(11)에 직각을 이루도록 배치되어 영상을 촬영하게 된다.

상기 카메라렌즈(2)는 최대 시약 각도가 190도인 특수 광원렌즈로 이루어지며, 다수개로 설치될 수 있으나 카메라 수량 절감 및 고화질 3D 영상을 제공을 위해 최소 개수인 4개로 구성되는 것이 바람직하다.

이처럼, 정사면체 구조를 적용한 카메라본체(1) 및 최소 수량인 4개로 구성되는 카메라렌즈(2)를 통해 최대의 시야 각도인 360도를 확보함으로써 사각없이 실시간 감시를 가능하게 한다.

한편, 상기 영상처리부(3)는 상기 카메라렌즈(2)로부터 전달된 영상을 처리하게 되며, 상기 카메라렌즈(2)의 영상을 표준 영상으로 처리하는 메인보드로 이루어진다.

상기 영상처리부(3)의 일측에 외부 입력된 신호를 공급하기 위하여 USB포트가 연결되며, 이로 인해 카메라렌즈(2) 당 최대 해상도 2592×1944로 고화질 영상 촬영이 가능하다.

상기 영상통합부(4)는 상기 영상처리부(3)로부터 분할된 영상을 통합하여 출력하게 되며, 각 영상을 소프트웨어적으로 하나의 파노라마 영상으로 생성시키는 컴퓨터단말기로 이루어진다. 상기 영상통합부(4)는 네트워크에 연결될 수 있는 노트북 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, PDA 등이 사용될 수 있다.

상기 영상통합부(4)는 상기 영상처리부(3)와 네트워크를 통해 연결되어 실시간으로 영상 정보를 수신하여 모니터링 하도록 표시 및 저장되며, 위급 상황이나 요주의자의 출현 또는 비상사태 등의 상황발생에 따른 영상을 분석하여 자동으로 관리자에게 알려줌으로써, 감시 지역의 각종 상황이나 사고에 보다 신속하게 대처할 수 있도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 카메라본체(1)의 하부 일측에 지지대를 서로 연결시키기 위한 커넥터(5)가 구비될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치는 건물의 내부 천장에 고정 설치하거나 또는 별도의 수직지지대에 고정 설치하여 이동 가능하게 할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 영상통합부(4)는 상기 각 카메라렌즈(2)를 통해 촬영된 복수의 영상을 해상도에 따라 소정의 값으로 나눈 포인트를 지정하고, 상기 포인트의 사이 간격이 동일하도록 영상의 포인트 사이 구간을 축소 및 확대하여 영상을 조절하고, 상기 조절된 복수 개의 영상에 지정된 포인트끼리 겹치게 한 후 영상을 하나의 영상으로 합성 보정하게 된다.

즉, 4개의 카메라렌즈(2)에 의해 촬영된 영상은 촬영하는 카메라렌즈(2)의 품질에 따라 다른 배율의 영상이 촬영될 수도 있으며, 상기와 같이 다른 배율의 영상을 왜곡없이 합성하기 위해 하기 합성 지점을 지정하고, 상기 지정된 부분끼리 합성될 수 있도록 축소 또는 확대하여 합성하게 된다.

예를 들면, 우측 카메라(a)에 의해 촬영된 영상의 가로 해상도(a')가 100이고, 상부 카메라(b)에 의해 촬영된 영상의 가로 해상도(b')가 100이며, 각 해상도를 나누는 소정의 값으로 4를 가진다면, 포인트 간 거리와 상부 포인트 간 거리는 25의 간격을 가지게 되며, 각각 4개의 포인트를 가지게 되는 것이다.

또한, 각 포인트 사이 거리를 개별적으로 축소 또는 확대하며, 각 포인트 위치에 맞도록 영상을 변환시켜 합성하게 된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 카메라본체
11 : 결합면
111 : 제1 체결구
12 : 커버
121 : 제2 체결구, 122 : 통공
2 : 카메라렌즈
3 : 영상처리부
4 : 영상통합부
5 : 커넥터

Claims (7)

1. 표면이 구면으로 형성되고 어느 기점을 기준으로 정사면체 구조에 대응하는 4개의 결합면(11)이 형성되며 상기 결합면(11)에 커버(12)가 탈착 가능하게 장착되는 카메라본체(1)와;
   상기 각 결합면(11)에 직각을 이루도록 배치되어 영상을 촬영하는 카메라렌즈(2)와;
   상기 카메라렌즈(2)로부터 전달된 영상을 처리하는 영상처리부(3)와;
   상기 영상처리부(3)로부터 분할된 영상을 통합하여 출력하는 영상통합부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 각 결합면(11)에는 외주면에 수나사가 형성된 제1 체결구(111)가 돌출 형성되고, 상기 커버(12)에는 상기 제1 체결구(111)의 수나사에 대응하여 내주면에 암나사가 형성된 제2 체결구(121)가 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 카메라렌즈(2)는 최대 시약 각도가 190도인 특수 광원렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 영상처리부(3)는 상기 카메라렌즈(2)의 영상을 표준 영상으로 처리하는 메인보드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 영상처리부(3)의 일측에 외부 입력된 신호를 공급하기 위하여 USB포트가 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 영상통합부(4)는 상기 각 카메라렌즈(2)를 통해 촬영된 복수의 영상을 해상도에 따라 소정의 값으로 나눈 포인트를 지정하고, 상기 포인트의 사이 간격이 동일하도록 영상의 포인트 사이 구간을 축소 및 확대하여 영상을 조절하고, 상기 조절된 복수 개의 영상에 지정된 포인트끼리 겹치게 한 후 영상을 하나의 영상으로 합성 보정하는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 카메라본체(1)의 하부 일측에 지지대를 서로 연결시키기 위한 커넥터(5)가 구비되는 것을 특징으로 하는 3D 영상 촬영용 파노라마 카메라장치.

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