KR20210085813A - Camera control system using LANC protocol and camera control method using same - Google Patents

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김문상
권성호
김지용
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광주과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a camera control system using a logic application control bus system (LANC) protocol and a camera control method using the same. The camera control system using the LANC protocol according to the present invention comprises: a camera for photographing the outside; an input module where an input signal for controlling the camera is inputted; and a processing module for converting the input signal inputted in the input module into a control signal of the LANC protocol and transmitting the converted control signal to the camera, wherein operation of the camera is controlled according to the transmitted control signal of the LANC protocol. In the camera control system using the LANC protocol and the camera control method using the same according to the present invention, the input signal inputted for controlling an operation is converted into a control signal of the LANC protocol and the converted control signal of the LANC protocol is transmitted to the camera, thereby more accurately and rapidly operating the camera according to the corresponding control signal.

Description

LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법{Camera control system using LANC protocol and camera control method using same}Camera control system using LANC protocol and camera control method using same

본 발명은 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카메라 제어를 위한 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜로 변환하여 카메라에 전송하는 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a camera control system using a LANC protocol and a camera control method using the same, and more particularly, to a camera control system using a LANC protocol that converts an input signal for camera control into a LANC protocol and transmits it to a camera And it relates to a camera control method using the same.

일반적으로, 특정 장소에 설치된 촬영용 카메라나 모니터용 카메라를 원격 제어해야 하는 경우는 빈번하다.In general, it is often necessary to remotely control a camera for photography or a camera for a monitor installed in a specific place.

하지만, 카메라의 제조사나, 기종, 또는 제조 시기에 따라 제어 방식이 다양하기 때문에 카메라를 사용하는 목적에 따라 2개 이상의 카메라의 고유 기능을 원격 제어하는 데에는 많은 어려움이 있었다.However, since the control methods vary according to the manufacturer, model, or manufacturing time of the camera, it is difficult to remotely control the unique functions of two or more cameras according to the purpose of using the camera.

더욱, 기존의 제어신호의 전송방식은 제어 대상 장치인 카메라로 제어 데이터를 전송하는 것이 용이하지 않다. 모든 전송은 제어 대상 장치에 의해 생성된 8 개의 펄스와 동기화되어 전송되어야하며, 몇 마이크로 초의 오류가 발생된다. 한 프레임 동안 수신 된 데이터는 다시 포맷되어 다음 프레임 동안 제어 장치로 전송된다. 실제로 활동이 거의 발생하지 않는 프레임 사이 (대개 약 5ms)에는 유휴 기간이 있으므로 제어회로는 이를 사용하여 다음 프레임을 준비하고 새로운 명령이 있는지 RX 라인을 모니터링한다. 종종 장치가 모든 정보를 전송하기에 4 바이트가 충분하지 않기 때문에 데이터가 여러 프레임에 걸쳐 다중화된다. Furthermore, it is not easy to transmit control data to a camera, which is a control target device, in the conventional transmission method of the control signal. All transmissions must be transmitted in synchronization with the eight pulses generated by the device under control, with an error of a few microseconds. Data received during one frame is reformatted and transmitted to the control unit during the next frame. In fact, there is an idle period between frames with little activity (usually around 5ms), so the control circuitry uses this to prepare for the next frame and monitors the RX line for new commands. Data is often multiplexed over multiple frames because 4 bytes are often not enough for a device to transmit all the information.

따라서, 제어명령은 제어 장치에서 제어회로로 한 번만 전송되지만 인식 되려면 제어 장치로 여러 번 전송되어야 한다. 데이터를 포맷하고 SETTING에 지정된 횟수만큼 전송 한 후 상태 바이트를 읽고 제어 장치로 다시 보내기 시작한다. Therefore, the control command is transmitted from the control device to the control circuit only once, but must be transmitted several times to the control device to be recognized. After formatting the data and sending it the number of times specified in SETTING, read the status byte and start sending it back to the control unit.

또한, 제어회로는 이전 라인과 다를 때 항상 라인을 전송한다. 제어회로에 단일 공백 문자를 보내면 끝없는 데이터 스트림이 중단되고 제어회로가 준비 상태로 전환되어 더 많은 명령을 수신 할 수 있다. 이것은 인간의 관점에서 매우 빠르게 발생하지만 컴퓨터에는 매우 긴 20ms가 걸릴 수 있다. 기존 방식에서는 명령을 완료하는 데 일반적으로 약 100ms가 걸리므로 장치를 더 자주 폴링하려고 시도하면 큰 이점이 없을 수 있다. Also, the control circuit always transmits a line when it is different from the previous line. Sending a single whitespace character to the control circuitry interrupts the endless stream of data and puts the control circuitry in a ready state so it can receive more commands. This happens very quickly from a human point of view, but can take a very long 20ms on a computer. With the old approach, commands typically take around 100ms to complete, so trying to poll the device more often may not be of much benefit.

실용신안공보 제20-1991-008286호: 비디오 카메라의 자동 노출제어회로Utility Model Publication No. 20-1991-008286: Automatic exposure control circuit of video camera

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 카메라 작동 제어를 위해 입력된 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 변환하여 카메라에 전송하는 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to improve the above problems, and a camera control system using a LANC protocol that converts an input signal input for camera operation control to a LANC protocol control signal and transmits it to a camera, and a camera control system using the same An object of the present invention is to provide a method for controlling a camera.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템은 외부를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라를 제어하는 위한 입력신호가 입력되는 입력모듈과, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호로 변환하고, 변환된 상기 제어신호를 상기 카메라에 전송하는 처리모듈을 구비하고, 상기 카메라는 전송된 상기 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호에 따라 작동이 제어된다. A camera control system using a LANC protocol according to the present invention for achieving the above object includes an external camera, an input module to which an input signal for controlling the camera is input, and the input signal input from the input module. and a processing module for converting a LANC protocol control signal and transmitting the converted control signal to the camera, wherein the camera operates according to the transmitted LANC protocol control signal.

한편, 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 방법은 외부를 촬영하는 카메라를 제어하기 위해 입력모듈에 입력된 입력신호를 수신하는 입력단계와, 상기 입력단계에서 수신된 입력신호를 랑크(LANC)프로토콜의 제어신호로 변환하는 신호 변환단계와, 상기 제어신호에 따라 상기 카메라가 작동하도록 상기 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 상기 카메라에 전송하는 신호 전송단계를 포함한다. On the other hand, the camera control method using the LANC protocol according to the present invention comprises an input step of receiving an input signal inputted to an input module to control a camera that shoots outside, and a LANC input signal received in the input step. A signal conversion step of converting a control signal of a protocol into a control signal, and a signal transmission step of transmitting a control signal of the LANC protocol to the camera so that the camera operates according to the control signal.

본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법은 카메라 작동 제어를 위해 입력된 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 변환하여 카메라에 전송하므로 보다 정확하고 신속하게 해당 제어신호에 따라 카메라를 작동시킬 수 있는 장점이 있다. The camera control system using the LANC protocol and the camera control method using the same according to the present invention convert the input signal input for controlling the operation of the camera to the LANC protocol control signal and transmit it to the camera, so that the control can be performed more accurately and quickly. It has the advantage of being able to operate the camera according to the signal.

도 1은 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템의 카메라 및 이동유닛에 대한 사진이고,
도 2는 LANC 프로토콜에 대한 개념도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템의 작동 실험을 실시한 결과 값이고,
도 5는 종래의 카메라 줌 작동에 대한 입력 코드이다. 1 is a photograph of a camera and a mobile unit of a camera control system using a LANC protocol according to the present invention;
2 is a conceptual diagram of a LANC protocol;
3 and 4 are the results of an operation experiment of the camera control system using the LANC protocol of the present invention,
5 is an input code for a conventional camera zoom operation.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템 및 이를 이용한 카메라 제어 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a camera control system using a LANC protocol and a camera control method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than actual for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 1에는 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템(100)이 도시되어 있다. 1 shows a camera control system 100 using a LANC protocol according to the present invention.

도면을 참조하면, 상기 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템(100)은 외부를 촬영하는 카메라(110)와, 상기 카메라(110)를 제어하는 위한 입력신호가 입력되는 입력모듈(미도시)과, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호로 변환하고, 변환된 상기 제어신호를 상기 카메라(110)에 전송하는 처리모듈(미도시)을 구비한다. Referring to the drawings, the camera control system 100 using the LANC protocol includes a camera 110 for photographing the outside, an input module (not shown) to which an input signal for controlling the camera 110 is input, and the and a processing module (not shown) that converts the input signal input from the input module into a control signal of a LANC protocol, and transmits the converted control signal to the camera 110 .

상기 카메라(110)는 도면을 참조하면, 이동로봇에 의해 이동 및 회동된다. 상기 이동로봇은 다방향으로 이동이 가능하며, 6축 로봇팔이 마련된다. 상기 6축 로봇팔에는 해당 카메라(110)가 설치된다. 여기서, 카메라(110)는 PXW-Z280을 기반의 제품이 적용되고, 카메라(110)의 렌즈 방향은 Pan-Tilt Unit을 사용하여 제어되며 줌은 LANC 프로토콜을 통해 제어된다.Referring to the drawings, the camera 110 is moved and rotated by a mobile robot. The mobile robot can move in multiple directions, and a 6-axis robot arm is provided. A corresponding camera 110 is installed on the 6-axis robot arm. Here, the camera 110 is a product based on PXW-Z280 is applied, the lens direction of the camera 110 is controlled using the Pan-Tilt Unit, and the zoom is controlled through the LANC protocol.

입력모듈은 작업자에 의해 카메라(110)의 줌 작동을 포함한 입력신호가 입력될 수 있는 다수의 조작레버 또는 버튼이 마련될 수 있다. 또한, 입력모듈은 이에 한정하는 것이 아니라 작업자의 조작이 없더라도 기설정된 패턴에 따라 카메라(110)가 작동되도록 다수의 입력신호가 저장될 수 있다. 상기 입력모듈은 저장된 입력신호를 순차적으로 처리모듈로 전송할 수 있다. The input module may be provided with a plurality of operation levers or buttons to which an input signal including a zoom operation of the camera 110 may be input by an operator. In addition, the input module is not limited thereto, and a plurality of input signals may be stored so that the camera 110 operates according to a preset pattern even if there is no operator manipulation. The input module may sequentially transmit the stored input signal to the processing module.

변환모듈은 상기 입력모듈에서 입력된 상기 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호로 변환하고, 변환된 상기 제어신호를 상기 카메라(110)에 전송한다. 도 2에는 해당 랑크 프로토콜에 대한 개념도가 도시되어 있다. The conversion module converts the input signal input from the input module into a control signal of a LANC protocol, and transmits the converted control signal to the camera 110 . 2 shows a conceptual diagram of the corresponding RANK protocol.

한편, 초점 거리와 제어 단계 사이의 관계를 찾기 위해 카메라(110)를 사용하여 입력신호에 대한 변환모듈의 제어실험을 수행하였다. 이 관계는 카메라(110)의 줌 제어를 수행하기 위해 커브 피팅을 통해 함수로 표현할 수 있다. 도 3과 같이 함수를 얻기 위해 전체 함수를 피팅 할 때 오류가 발생했. 정확한 함수를 얻기 위해 도 4와 같이 두 단계로 곡선 피팅을 수행했다. 결과적으로 하기의 표 1와 같이 반복 실험을 통해 오류율이 축소되고 줌 제어가 가능하다는 것이 확인되었다.Meanwhile, in order to find the relationship between the focal length and the control stage, a control experiment of the conversion module for the input signal was performed using the camera 110 . This relationship may be expressed as a function through curve fitting to perform zoom control of the camera 110 . An error occurred when fitting the entire function to get the function as shown in Figure 3. In order to obtain an accurate function, curve fitting was performed in two steps as shown in FIG. 4 . As a result, it was confirmed that the error rate was reduced and zoom control was possible through repeated experiments as shown in Table 1 below.

한편, 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템(100)을 이용한 카메라 제어 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, the camera control method using the camera control system 100 using the LANC protocol according to the present invention will be described in detail as follows.

상기 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 방법은 입력단계, 신호 변환단계 및 신호 전송단계를 포함한다. The camera control method using the LANC protocol includes an input step, a signal conversion step, and a signal transmission step.

상기 입력단계는 외부를 촬영하는 카메라(110)를 제어하기 위해 입력모듈에 입력된 입력신호를 수신하는 단계이다. 입력모듈은 입력신호를 변환모듈로 전송한다. 신호 변환단계는 상기 입력단계에서 수신된 입력신호를 랑크(LANC)프로토콜의 제어신호로 변환하는 단계이다. 상기 신호 전송단계는 상기 제어신호에 따라 상기 카메라(110)가 작동하도록 상기 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 상기 카메라(110)에 전송하는 단계이다. The input step is a step of receiving an input signal input to the input module to control the camera 110 for photographing the outside. The input module transmits the input signal to the conversion module. The signal conversion step is a step of converting the input signal received in the input step into a control signal of the LANC protocol. The signal transmission step is a step of transmitting a control signal of the LANC protocol to the camera 110 so that the camera 110 operates according to the control signal.

카메라(110)의 줌 제어를 위해서는 도 5와 같은 (wide, tele) 코드를 카메라에 송신해야 한다. 종래의 방식은 제어장치에서 카메라로 100ms 기준으로 한 번의 명령 송신되고, 다음 번 송신을 위해 최대 20 ms 대기해야한다. 이때, 기존의 방식은 카메라 줌 모터가 얼마나 움직였는데 카운트하기 어렵다는 것이다. 그러나 본 발명에 따른 LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템(100) 및 이를 이용한 카메라 제어 방법은 카메라 작동 제어를 위해 입력된 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 변환하여 카메라에 전송하므로 보다 정확하고 신속하게 해당 제어신호에 따라 카메라를 작동시킬 수 있는 장점이 있다. In order to control the zoom of the camera 110, a (wide, tele) code as shown in FIG. 5 must be transmitted to the camera. In the conventional method, one command is transmitted from the control device to the camera based on 100 ms, and a maximum of 20 ms has to wait for the next transmission. At this time, the conventional method is that it is difficult to count how much the camera zoom motor moves. However, the camera control system 100 using the LANC protocol according to the present invention and the camera control method using the same are more accurate and more accurate because the input signal input for controlling the camera operation is converted into a LANC protocol control signal and transmitted to the camera. There is an advantage in that the camera can be operated quickly according to the corresponding control signal.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

100: LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템
110: 카메라
111: 이동유닛100: Camera control system using LANC protocol
110: camera
111: mobile unit

Claims (2)

외부를 촬영하는 카메라;
상기 카메라를 제어하는 위한 입력신호가 입력되는 입력모듈;
상기 입력모듈에서 입력된 상기 입력신호를 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호로 변환하고, 변환된 상기 제어신호를 상기 카메라에 전송하는 처리모듈;을 구비하고,
상기 카메라는 전송된 상기 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호에 따라 작동이 제어되는,
LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 시스템.
a camera that shoots outside;
an input module to which an input signal for controlling the camera is input;
a processing module for converting the input signal input from the input module into a control signal of a LANC protocol, and transmitting the converted control signal to the camera; and
The camera is operated according to the transmitted control signal of the LANC protocol,
Camera control system using LANC protocol.
 외부를 촬영하는 카메라를 제어하기 위해 입력모듈에 입력된 입력신호를 수신하는 입력단계;
상기 입력단계에서 수신된 입력신호를 랑크(LANC)프로토콜의 제어신호로 변환하는 신호 변환단계; 및
상기 제어신호에 따라 상기 카메라가 작동하도록 상기 랑크(LANC) 프로토콜의 제어신호를 상기 카메라에 전송하는 신호 전송단계;를 포함하는,
LANC 프로토콜을 이용한 카메라 제어 방법.

an input step of receiving an input signal input to an input module to control a camera that takes pictures of the outside;
a signal conversion step of converting the input signal received in the input step into a control signal of a LANC protocol; and
A signal transmission step of transmitting a control signal of the LANC protocol to the camera so that the camera operates according to the control signal;
Camera control method using LANC protocol.
KR1020190179285A 2019-12-31 2019-12-31 Camera control system using LANC protocol and camera control method using same KR20210085813A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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