KR20220014605A - apparatus and method for calculating backlash of lens gear - Google Patents

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박동진
김대봉
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Abstract

The present invention relates to a lens gear backlash calculation method for a surveillance camera with a lens gear, which includes the following steps of: positioning the lens gear at an end in a first direction; extracting a first high-frequency component of a first surveillance image captured in a state where the lens gear is positioned at the end in the first direction; moving the lens gear by a unit step in a second direction; extracting a second high-frequency component of a second surveillance image captured in a state where the lens gear is moved by the unit step in the second direction; comparing the first and second high-frequency components; determining whether the surveillance image data is changed by comparing the first and second high-frequency components; and calculating the backlash of the lens gear by analyzing the number of unit steps corresponding to the time point at which the surveillance image data has changed.

Description

렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법{apparatus and method for calculating backlash of lens gear}Apparatus and method for calculating backlash of lens gear

본 발명의 실시예는 감시 카메라에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 렌즈 구동부가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a surveillance camera, and more particularly, to an apparatus and method for calculating a lens gear backlash of a surveillance camera having a lens gear in which a lens driving unit is implemented in a gear shape.

일반적으로 감시 카메라는 사용 용도에 따라 줌 렌즈(zoom lens), 가변초점 렌즈(Varifocal lens), 고정 초점 렌즈(fixed focus lens)를 장착할 수 있다. 줌 렌즈는 줌 인/줌 아웃 동작이 빈번한 카메라에 주로 이용되나, 가격이 비싸고 제어 동작이 복잡하다. 이에 반해 고정초점 렌즈는 초점 거리가 고정되어 있어 렌즈 제어가 필요 없는 저가형 카메라에 주로 이용되고 있다. 한편 가변초점 렌즈는 설치 목적에 따라 초점 거리를 가변할 수 있는 렌즈로서, 줌 렌즈보다 상대적으로 가격이 싸고 수동으로 초점 거리를 이동하면서 렌즈의 초점을 맞추는 방식을 사용하여 렌즈의 제어가 간편한 장점이 있다. In general, a surveillance camera may be equipped with a zoom lens, a variable focus lens, and a fixed focus lens depending on the intended use. A zoom lens is mainly used for a camera that frequently zooms in/out, but it is expensive and the control operation is complicated. On the other hand, fixed focus lenses have a fixed focal length and are mainly used in low-cost cameras that do not require lens control. On the other hand, a variable focus lens is a lens that can change the focal length according to the purpose of installation. It is relatively cheaper than a zoom lens and has the advantage of easy control of the lens by using a method of focusing the lens while manually moving the focal length. have.

다만, 가변초점 렌즈를 적용한 감시 카메라는 설치 환경과 목적에 적합하게 사용자가 줌 렌즈를 이용하여 초점 거리를 이동시킨 후, 피사체의 초점이 맞도록 초점 렌즈를 이용하여 초점을 맞출 수 있는데, 이때 초점 틀어짐이 발생할 수 있다. 이러한 초점의 틀어짐을 보정하기 위해서는 기구적으로 렌즈의 핀트를 조정하는 과정이 필요하다. However, in a surveillance camera to which a variable focus lens is applied, the user can use a zoom lens to move the focal length according to the installation environment and purpose, and then focus using the focusing lens so that the subject is in focus. distortion may occur. In order to correct the deviation of the focus, a process of mechanically adjusting the focus of the lens is required.

일반적으로 상기 가변초점 렌즈를 적용한 감시 카메라에 대한 렌즈의 핀트 조정(pint adjustment)은 콜리메이터(Collimator)와 같은 특수 환경에서 수행되는 것으로서, 렌즈의 설계치와 실측치를 비교하여 PI(Photo Interrupter) 센서의 위치 오차 및 로커스(Locus) 곡선의 편차 정도의 보정을 수행함으로써 구현될 수 있다.In general, the focus adjustment of a lens for a surveillance camera to which the variable focus lens is applied is performed in a special environment such as a collimator, and the position of the PI (Photo Interrupter) sensor is compared with the actual measured value of the lens. It can be implemented by performing correction of the error and the degree of deviation of the locus curve.

다만, PI 센서가 구비되지 않고, 렌즈 구동부가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비한 감시 카메라의 경우 서로 맞물리는 렌즈 기어들, 일 예로 종동 기어와 구동 기어가 맞물릴 때 백래쉬(backlash) 즉, 기어들 사이에 소정의 공간이 존재한다.However, in the case of a surveillance camera having a lens gear that is not provided with a PI sensor and a lens driving unit is implemented in the form of a gear, lens gears that mesh with each other, for example, backlash when the driven gear and the driving gear are meshed, that is, There is a certain space between the gears.

이와 같은 백래쉬는 렌즈 기어에 대응하여 그 설계치가 제공되지만, 기구마다 다른 편차가 존재하기 때문에 실제 렌즈기어의 백래쉬는 상기 설계치와 상이할 수 있으며, 이에 따라 상기 렌즈 기어가 이동할 때 상기 백래쉬에 의한 오차에 의해 사용자가 원하는 정확한 위치에 렌즈가 이동하지 않는 문제가 발생될 수 있다.Although the design value of the backlash is provided corresponding to the lens gear, the actual backlash of the lens gear may be different from the design value because there is a different deviation for each mechanism, and accordingly, an error caused by the backlash when the lens gear is moved This may cause a problem that the lens does not move to the exact position desired by the user.

본 발명의 실시예는 렌즈 구동부가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법에 있어서, 렌즈 기어를 제1 방향의 끝단으로 이동한 뒤 유닛 스텝씩 렌즈 기어를 제2 방향으로 이동시켜 촬영된 영상의 고주파 데이터를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬 값을 산출함으로써, 상기 백래쉬에 의한 오차 발생을 제거할 수 있으며 이를 통해 보다 정확한 렌즈 핀트 조정을 수행할 수 있는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention relates to an apparatus and method for calculating a lens gear backlash of a surveillance camera having a lens gear in which a lens driving unit is implemented in the form of a gear, after moving the lens gear to the end in the first direction, the lens gear is installed unit step by unit. By calculating the backlash value of the lens gear by analyzing the high-frequency data of the image taken by moving it in the second direction, it is possible to remove the error caused by the backlash, and through this, the lens gear that can perform more accurate lens focus adjustment An apparatus and method for calculating backlash are provided.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법은, 렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법에 있어서, 상기 렌즈 기어가 제 1방향의 끝단에 위치하는 단계; 상기 제1 방향의 끝단에 렌즈 기어가 위치된 상태에서 촬영된 제1 감시 영상의 제1 고주파 성분을 추출하는 단계; 상기 렌즈 기어가 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동하는 단계; 상기 렌즈 기어가 상기 제2 방향의 유닛 스텝만큼 이동된 상태에서 촬영된 제2 감시 영상의 제2 고주파 성분을 추출하는 단계; 상기 제1 및 제2 고주파 성분을 비교하는 단계; 상기 제1 및 제2 고주파 성분의 비교를 통해 상기 감시 영상 데이터의 변화 여부를 판단하는 단계; 및 상기 감시 영상 데이터의 변화가 발생된 시점에 대응하는 유닛 스텝의 횟수를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬를 산출하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, there is provided a method for calculating backlash of a lens gear according to an embodiment of the present invention, the method comprising: locating the lens gear at an end in a first direction; extracting a first high-frequency component of a first monitoring image captured in a state where a lens gear is positioned at an end of the first direction; moving the lens gear in unit steps in a second direction; extracting a second high frequency component of a second monitoring image captured in a state in which the lens gear is moved by unit steps in the second direction; comparing the first and second high-frequency components; determining whether the monitoring image data has changed by comparing the first and second high-frequency components; and calculating the backlash of the lens gear by analyzing the number of unit steps corresponding to the point in time when the change in the monitoring image data occurs.

상기 제1 및 제2 감시 영상은 동일한 제1 환경에서 동일한 피사체를 촬영한 영상 데이터이며, 상기 제1 환경은 콜리메이터 내에서 촬영되는 환경일 수 있다. The first and second monitoring images may be image data obtained by photographing the same subject in the same first environment, and the first environment may be an environment photographed in the collimator.

상기 제1 검사 영상의 제1 고주파 성분 및 제2 검사 영상의 제2 고주파 성분은 상기 감시 영상 데이터 중 상기 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들에 대응될 수 있다.A first high frequency component of the first examination image and a second high frequency component of the second examination image may correspond to image data of an edge region of the subject among the monitoring image data.

상기 추출된 제1 고주파 성분은 상기 촬영된 제1 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제1 고주파 성분들의 평균값으로 구현되고, 상기 추출된 제2 고주파 성분은 상기 촬영된 제2 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제2 고주파 성분들의 평균값으로 구현될 수 있다.The extracted first high-frequency component is implemented as an average value of first high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured first monitoring image, and the extracted second high-frequency component is extracted a plurality of times for the captured second monitoring image. It may be implemented as an average value of the second high-frequency components.

상기 유닛 스텝은 상기 렌즈 기어의 백래쉬 설계치의 1/n (n은 양의 정수)의 길이로 설정될 수 있다.The unit step may be set to a length of 1/n (n is a positive integer) of the backlash design value of the lens gear.

상기 제1 및 제2 고주파 성부의 비교하는 단계는, 상기 추출된 제1 고주파 성분에 대응하는 데이터 값과 상기 추출된 제2 고주파 성분에 대응하는 데이터 값을 비교하여 그 차이가 기 설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In the comparing of the first and second high-frequency components, a data value corresponding to the extracted first high-frequency component is compared with a data value corresponding to the extracted second high-frequency component, and the difference exceeds a preset reference value. It may include a step of determining whether or not to do so.

상기 제1 및 제2 고주파 성분의 차이가 상기 기준값을 초과할 때까지 상기 렌즈 기어가 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동하는 단계가 반복될 수 있다.The step of moving the lens gear in unit steps in the second direction may be repeated until the difference between the first and second high-frequency components exceeds the reference value.

본 발명의 실시예에 의한 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치는, 최초 상기 렌즈 기어를 제 1방향의 끝단에 위치하도록 제어한 뒤, 상기 렌즈 기어를 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동시키는 렌즈 기어 이동부와; 상기 제1 방향의 끝단에 렌즈 기어가 위치된 상태에서 촬영된 제1 감시 영상의 제1 고주파 성분을 추출하고, 상기 렌즈 기어가 상기 제2 방향의 유닛 스텝만큼 이동된 상태에서 촬영된 제2 감시 영상의 제2 고주파 성분을 추출하는 고주파 성분 추출부와; 상기 제1 및 제2 고주파 성분을 비교하여 상기 감시 영상 데이터의 변화 여부를 판단하고, 상기 감시 영상 데이터의 변화가 발생된 시점에 대응하는 유닛 스텝의 횟수를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬를 산출하는 백래쉬 산출부를 포함한다.A lens gear backlash calculation apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a lens gear moving unit for initially controlling the lens gear to be positioned at an end in a first direction, and then moving the lens gear in unit steps in a second direction; Extracting a first high frequency component of a first monitoring image photographed in a state where the lens gear is positioned at the end of the first direction, and second monitoring photographed in a state in which the lens gear is moved by unit steps in the second direction a high-frequency component extracting unit for extracting a second high-frequency component of the image; Comparing the first and second high-frequency components to determine whether the monitoring image data has changed, and analyzing the number of unit steps corresponding to the point in time when the change of the monitoring image data occurs to calculate the backlash of the lens gear It includes a backlash calculator.

상기 제1 및 제2 감시 영상은 동일한 제1 환경에서 동일한 피사체를 촬영한 영상 데이터일 수 있다.The first and second monitoring images may be image data obtained by photographing the same subject in the same first environment.

상기 제1 검사 영상의 제1 고주파 성분 및 제2 검사 영상의 제2 고주파 성분은 상기 감시 영상 데이터 중 상기 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들에 대응될 수 있다.A first high frequency component of the first examination image and a second high frequency component of the second examination image may correspond to image data of an edge region of the subject among the monitoring image data.

상기 추출된 제1 고주파 성분은 상기 촬영된 제1 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제1 고주파 성분들의 평균값으로 구현되고, 상기 추출된 제2 고주파 성분은 상기 촬영된 제2 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제2 고주파 성분들의 평균값으로 구현될 수 있다.The extracted first high-frequency component is implemented as an average value of first high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured first monitoring image, and the extracted second high-frequency component is extracted a plurality of times for the captured second monitoring image. It may be implemented as an average value of the second high-frequency components.

상기 유닛 스텝은 상기 렌즈 기어의 백래쉬 설계치의 1/n (n은 양의 정수)의 길이로 설정될 수 있다.The unit step may be set to a length of 1/n (n is a positive integer) of the backlash design value of the lens gear.

상기 백래쉬 산출부는, 상기 추출된 제1 고주파 성분에 대응하는 데이터 값과 상기 추출된 제2 고주파 성분에 대응하는 데이터 값을 비교하여 그 차이가 기 설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.The backlash calculator may compare a data value corresponding to the extracted first high frequency component with a data value corresponding to the extracted second high frequency component to determine whether the difference exceeds a preset reference value.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 렌즈 구동부가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법에 있어서, 렌즈 기어를 제1 방향의 끝단으로 이동한 뒤 유닛 스텝씩 렌즈 기어를 제2 방향으로 이동시켜 촬영된 영상의 고주파 데이터를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬 값을 산출함으로써, 상기 백래쉬에 의한 오차 발생을 제거할 수 있으며 이를 통해 보다 정확한 렌즈 핀트 조정을 수행할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, in the apparatus and method for calculating the lens gear backlash of a surveillance camera having a lens gear in which the lens driving unit is implemented in the form of a gear, the lens gear is moved to the end in the first direction and then the unit step By moving the lens gear in the second direction and analyzing the high-frequency data of the captured image to calculate the backlash value of the lens gear, it is possible to remove the error caused by the backlash, and through this, more accurate lens focus adjustment can be performed. can

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동부의 렌즈 기어의 일 예를 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 백래쉬 보정부의 내부 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법을 설명하는 순서도.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of a surveillance camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a lens gear of the lens driving unit shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the backlash correction unit shown in FIG. 1 ;
4 is a flowchart illustrating a method of calculating lens gear backlash according to an embodiment of the present invention.

위 발명의 배경이 되는 기술 란에 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.The contents described in the technical field of the background of the present invention are only for helping the understanding of the background of the technical idea of the present invention, and therefore it can be understood as content corresponding to the prior art known to those skilled in the art of the present invention. none.

아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 장치는 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to aid in understanding various embodiments. It will be evident, however, that various embodiments may be practiced without these specific details or in one or more equivalent manners. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to avoid unnecessarily obscuring the various embodiments.

첨부된 블록도의 각 블록은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. Each block of the accompanying block diagram may be executed by computer program instructions (execution engine), which may be loaded on the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, so that the computer or The instructions, executed by the processor of the other programmable data processing equipment, will create means for performing the functions described in each block of the block diagram.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory. It is also possible to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram, the instructions stored in the block diagram.

그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성하여 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 기능을 제공하는 것도 가능하다. And, since the computer program instructions may be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, a series of operating steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other program It is also possible that instructions for performing the possible data processing equipment provide functionality for performing the functions described in each block of the block diagram.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. In addition, each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments, the functions recited in the blocks or steps are ordered It is also possible to occur outside of

즉, 도시된 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.That is, the two illustrated blocks may be substantially simultaneously performed, and the blocks may also be performed in the reverse order of their corresponding functions, if necessary.

여기에서 사용된 용어는 특정한 실시예들을 설명하는 목적이고 제한하기 위한 목적이 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다" 고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 정의가 없는 한, 여기에 사용된 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments and not for the purpose of limitation. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. Unless otherwise defined, terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 감시 카메라의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동부의 렌즈 기어의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a surveillance camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a lens gear of the lens driving unit shown in FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 감시 카메라(100)는 렌즈부(110), 구동부(120), 촬상소자(130), 영상처리 모듈(140) 및 백래쉬 보정부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a surveillance camera 100 includes a lens unit 110 , a driving unit 120 , an imaging device 130 , an image processing module 140 , and a backlash correcting unit 150 .

렌즈부(110)는 가변초점 렌즈(Varifocal lens)(112)를 포함할 수 있으며, 상기 가변초점 렌즈(112)는 일 예로 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 렌즈부(110)는 상기 렌즈(112)에 입사되는 입사광의 광량을 조절하기 위한 조리개(116)를 포함하여 구성된다. The lens unit 110 may include a variable focus lens 112 , and the variable focus lens 112 may include, for example, a zoom lens and a focus lens. In addition, the lens unit 110 is configured to include an aperture 116 for adjusting the amount of light incident on the lens (112).

구동부(120)는 소정의 제어 신호에 따라 상기 렌즈부(100)를 구동하는 동작을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예의 경우 상기 구동부(120)는 조리개 구동부(126) 및 렌즈 구동부(122)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 조리개 구동부(126) 및 렌즈 구동부(122)는 모터 등의 구동소자를 포함할 수 있으며, 외부의 제어신호 일 예로, 영상처리모듈(140) 및/또는 백래쉬 보정부(150)에서 출력되는 제어신호에 따라 동작하여 렌즈(112) 또는 조리개(116)의 동작을 제어할 수 있다.The driving unit 120 may perform an operation of driving the lens unit 100 according to a predetermined control signal. In the case of the embodiment of the present invention, the driving unit 120 may include an aperture driving unit 126 and a lens driving unit 122 . In this case, the aperture driver 126 and the lens driver 122 may include a driving element such as a motor, and an external control signal, for example, from the image processing module 140 and/or the backlash correction unit 150 . It operates according to the output control signal to control the operation of the lens 112 or the diaphragm 116 .

일 예로, 조리개(116)는, 피사체를 포함하는 입사광의 광량을 조절하기 위하여 개방량이 자동으로 조절될 수 있으며, 조리개 구동부(126)는, 입력되는 조리개 제어 신호에 따라 조리개(116)의 개방량을 조절할 수 있다. 상기 조리개 구동부(126)의 동작에 의해 조리개(116)의 개방량이 조절됨으로써, 주간과 같이 주변이 밝은 경우에는 조리개(116)의 개방량을 줄여 입사광의 광량을 줄이고, 야간과 같이 주변이 어두운 경우에는 조리개(116)의 개방량을 크게하여 입사광의 광량을 늘림으로써 밝은 영상을 촬영할 수 있도록 한다. For example, the opening amount of the diaphragm 116 may be automatically adjusted to adjust the amount of incident light including the subject, and the diaphragm driver 126 may automatically adjust the opening amount of the diaphragm 116 according to an input diaphragm control signal. can be adjusted. The opening amount of the diaphragm 116 is adjusted by the operation of the diaphragm driver 126, so that when the periphery is bright, such as in daylight, the opening amount of the diaphragm 116 is reduced to reduce the amount of incident light, and when the periphery is dark, such as at night. In this case, the amount of opening of the diaphragm 116 is increased to increase the amount of incident light, so that a bright image can be taken.

또한, 렌즈(112)는 렌즈 구동부(122)에 의해 그 위치 등이 제어된다. 일 예로, 상기 렌즈가 줌 렌즈인 경우에는 광각(wide angle)-줌(줌-아웃) 신호가 발생하면 줌 렌즈의 포커스 거리(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원(telephoto)-줌(줌-인) 신호가 발생하면 줌 렌즈(112)의 포커스 거리가 길어져서 화각이 좁아질 수 있다. In addition, the position of the lens 112 is controlled by the lens driving unit 122 . For example, when the lens is a zoom lens, when a wide angle-zoom (zoom-out) signal is generated, the focal length of the zoom lens is shortened and the angle of view is widened, and the telephoto-zoom When the (zoom-in) signal is generated, the focal length of the zoom lens 112 may be increased, and thus the angle of view may be narrowed.

본 발명의 실시예의 경우 상기 렌즈 구동부(122)가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비함을 특징으로 한다. In the case of the embodiment of the present invention, the lens driving unit 122 is characterized in that it is provided with a lens gear implemented in the form of a gear.

도 2를 참조하면, 상기 렌즈 구동부(122)는 서로 맞물리는 렌즈 기어들(210, 220), 일 예로 종동 기어(210)와 구동 기어(220)를 포함할 수 있으며, 상기 렌즈 기어들(210, 220)은 앞서 언급한 바와 같이 영상처리모듈(140) 및/또는 백래쉬 보정부(150)에서 출력되는 제어신호에 따라 동작하여 렌즈 이동 동작이 제어될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the lens driving unit 122 may include lens gears 210 and 220 meshing with each other, for example, a driven gear 210 and a driving gear 220 , and the lens gears 210 . , 220 ) operates according to a control signal output from the image processing module 140 and/or the backlash corrector 150 as described above, so that the lens movement operation may be controlled.

일 예로, 상기 렌즈가 줌 렌즈인 경우에는 상기 광각(wide angle)-줌(줌-아웃) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어를 제1 방향으로 이동시키면 상기 줌 렌즈의 포커스 거리(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 상기 망원(telephoto)-줌(줌-인) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어를 상기 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 이동시키면 상기 줌 렌즈의 포커스 거리가 점차 길어져서 화각이 좁아질 수 있다. For example, when the lens is a zoom lens, when the lens gear is moved in the first direction in response to the wide angle-zoom (zoom-out) signal, the focal length of the zoom lens is short the angle of view is widened, and when the lens gear is moved in a second direction opposite to the first direction in response to the telephoto-zoom (zoom-in) signal, the focal length of the zoom lens is gradually increased and the angle of view is increased. This can be narrow.

단, 이는 일 실시예로서, 상기 광각(wide angle)-줌(줌-아웃) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어를 제2 방향으로 이동시키고, 상기 망원(telephoto)-줌(줌-인) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어를 제1 방향으로 이동시킬 수도 있다. However, this is an embodiment, and the lens gear is moved in the second direction in response to the wide angle-zoom (zoom-out) signal, and the telephoto-zoom (zoom-in) signal is Correspondingly, the lens gear may be moved in the first direction.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 종동 기어(210)와 구동 기어(220)가 맞물릴 때 백래쉬(backlash) 즉, 기어들 사이에 소정의 공간이 존재한다. At this time, as shown in FIG. 2 , when the driven gear 210 and the driving gear 220 are meshed with each other, there is backlash, that is, a predetermined space between the gears.

이 경우 상기 백래쉬는 렌즈 기어(210, 220)에 대응하여 그 설계치가 제공되지만, 기구마다 다른 편차가 존재하기 때문에 실제 렌즈 기어(210, 220)의 백래쉬는 상기 설계치와 상이할 수 있으며, 이에 따라 상기 렌즈 기어가 이동할 때 상기 백래쉬에 의한 오차에 의해 사용자가 원하는 정확한 위치에 렌즈가 이동하지 않는 문제가 발생될 수 있다.In this case, the design value of the backlash is provided corresponding to the lens gears 210 and 220, but since there is a different deviation for each mechanism, the actual backlash of the lens gears 210 and 220 may be different from the design value, and accordingly When the lens gear moves, a problem may occur that the lens does not move to an exact position desired by the user due to an error caused by the backlash.

본 발명의 실시예는 이와 같은 백래쉬에 의한 오차 영향을 제거하기 위해 백래쉬 보정부(150)를 더 포함함을 특징으로 하며, 상기 백래쉬 보정부(150)는 상기 렌즈 기어들(210, 220)을 제1 방향의 끝단으로 이동한 뒤 유닛 스텝씩 제2 방향으로 이동시켜 촬영된 영상의 고주파 데이터를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬 값을 산출하는 동작을 수행할 수 있다. The embodiment of the present invention is characterized in that it further includes a backlash correction unit 150 in order to remove the effect of errors caused by such backlash, and the backlash correction unit 150 is the lens gears (210, 220). An operation of calculating the backlash value of the lens gear by moving to the end in the first direction and then moving unit step by unit in the second direction to analyze the high-frequency data of the captured image may be performed.

도 1에 도시된 실시예에서는 상기 백래쉬 보정부(150)가 감시 카메라(100) 내에 포함되는 것으로 설명되나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 백래쉬 보정부(150) 감시 카메라(100)의 외부에 위치하여 상기 감시 카메라에 구비된 렌즈 기어의 백래쉬를 산출하는 동작을 수행할 수 있다. In the embodiment shown in FIG. 1 , the backlash correction unit 150 is described as being included in the monitoring camera 100 , but the embodiment of the present invention is not limited thereto. That is, the backlash correction unit 150 may be located outside the monitoring camera 100 to perform an operation of calculating the backlash of the lens gear provided in the monitoring camera.

감시 카메라(100)의 렌즈부(110)에 입사된 광 신호는 렌즈(112)를 투과한 후 촬상소자(130)의 수광면에 이르러 피사체의 상이 결상된다. 촬상소자(130)의 수광면에 결상되는 상은 광전 변환 처리에 의하여 전기적인 영상 신호로 변환된다. The optical signal incident on the lens unit 110 of the surveillance camera 100 passes through the lens 112 and then reaches the light receiving surface of the imaging device 130 to form an image of the subject. An image formed on the light receiving surface of the imaging device 130 is converted into an electrical image signal by a photoelectric conversion process.

촬상소자(130)로는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 등을 사용할 수 있다. CMOS로서의 촬상소자(130)는 촬영에 필요한 소비 전력이 낮아 감시 카메라(00)의 전력 유지에 큰 강점이 있고, 제조단가가 비교적 저렴하여 촬상소자의 면적을 크게 만들기에 유리하며, 대량 생산이 용이하다. 반면에 CCD로서의 촬상소자(130)는 CMOS에 비해 노이즈 발생이 훨씬 적고 이미지 정보 전송 속도가 매우 빨라 연속 촬영 시 저장속도가 빠르며, 화질이 우수하다는 장점이 있다. As the imaging device 130 , a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor image sensor (CMOS) that converts an optical signal into an electrical signal may be used. The image pickup device 130 as CMOS has a great advantage in maintaining the power of the monitoring camera 00 due to low power consumption required for shooting, and has a relatively low manufacturing cost, which is advantageous for making the area of the image pickup device large, and mass production is easy. do. On the other hand, the image pickup device 130 as a CCD has advantages in that it generates much less noise and has a very fast image information transmission speed compared to CMOS, so that the storage speed during continuous shooting is fast and the image quality is excellent.

이후, 상기 촬상소자(130)로부터 출력된 영상 신호는 영상 처리 모듈(140)에 입력되어 각종의 화상 처리가 행해진다. 이러한 처리가 행해진 영상 신호는 감시 카메라(100) 내부에 임시 저장되었다가 디지털 비디오 레코더 또는 네트워크 비디오 레코더로 전송될 수 있다. 일 예로 상기 영상 처리 모듈(140)은 사람의 시각에 맞게 영상 데이터를 변환하도록 자동 화이트 밸런스(Auto White Balance)나 자동 노출(Auto Exposure, AE), 자동 초점(Auto Focus, AF), 감마 보정(Gamma Correction) 등의 신호 처리를 행하여 화질을 개선하고, 개선된 화질의 영상 신호를 출력할 수 있다. 이 때, 상기 자동 초점(Auto Focus, AF) 동작을 수행함에 있어 상기 영상 처리 모듈(140)은 입력된 영상 신호 전체를 활용하지 않고 한 프레임을 복수의 윈도우(window) 영역으로 분할하고, 이들 중 특정 윈도우를 선택하여 상기 윈도우 영역에 해당하는 영상 신호만을 사용하여 AF를 수행할 수도 있다. 상기 선택된 특정 윈도우는 하나의 싱글 윈도우(single window) 또는 복수의 멀티플 윈도우(multiple window)로 구현될 수 있다. Thereafter, the image signal output from the imaging device 130 is input to the image processing module 140 to perform various image processing. The video signal subjected to such processing may be temporarily stored in the surveillance camera 100 and then transmitted to a digital video recorder or a network video recorder. For example, the image processing module 140 is configured to convert image data according to a person's vision, such as Auto White Balance, Auto Exposure (AE), Auto Focus (AF), Gamma Correction ( By performing signal processing such as Gamma Correction, image quality may be improved, and an image signal of improved image quality may be output. In this case, in performing the Auto Focus (AF) operation, the image processing module 140 divides one frame into a plurality of window regions without utilizing the entire input image signal, and among them, AF may be performed using only an image signal corresponding to the window area by selecting a specific window. The selected specific window may be implemented as one single window or a plurality of multiple windows.

또한, 상기 영상 처리 모듈(140)은 디지털 신호 처리부(미도시)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 처리를 수행할 수 있다.In addition, the image processing module 140 may include a digital signal processing unit (not shown), through which color filter array interpolation, color matrix, color correction, Image processing such as color enhancement may be performed.

가변초점 렌즈(Varifocal lens)를 구비한 감시 카메라의 경우 렌즈 모듈의 설계시 결정되는 포커스 데이터가 렌즈 모듈이 적용되는 감시 카메라가 조립된 후 최초 설계한 값과 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 오차 보정을 위해 감시 카메라를 콜리메이터(Collimator)와 같은 특수 환경을 제공하는 장치 또는 공간에서 핀트 조정을 수행할 수 있다. In the case of a surveillance camera equipped with a variable focus lens, the focus data determined during the design of the lens module may have an error with the initially designed value after the surveillance camera to which the lens module is applied is assembled. For this purpose, it is possible to perform focus adjustment on a device or space that provides a special environment such as a collimator for a surveillance camera.

다만, 렌즈 기어의 백래쉬 편차에 의한 오차가 보정되지 않으면 상기 콜리메이터에 의한 정확한 렌즈의 핀트 조정이 수행되지 않을 수 있다.However, if the error caused by the backlash deviation of the lens gear is not corrected, the correct focus adjustment of the lens by the collimator may not be performed.

이에 본 발명의 실시예에 의한 백래쉬 보정부(150)는 상기 백래쉬에 의한 오차 발생을 제거하기 위해 상기 렌즈 기어의 실제 백래쉬 값을 산출하는 동작을 수행하며, 이를 통해 보다 정확한 렌즈 핀트 조정을 수행할 수 있게 된다. Accordingly, the backlash correction unit 150 according to the embodiment of the present invention performs an operation of calculating the actual backlash value of the lens gear in order to remove the error caused by the backlash, and through this, a more accurate lens focus adjustment is performed. be able to

본 발명의 실시예에 의한 백래쉬 보정부(150)의 구체적인 내부 구성 및 동작에 대해서는 이하 도 3 및 도 4를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다. A detailed internal configuration and operation of the backlash correction unit 150 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail below with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 도 1에 도시된 백래쉬 보정부의 내부 구성을 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법을 설명하는 순서도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of the backlash correcting unit shown in FIG. 1 , and FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of calculating lens gear backlash according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 3을 참조하면, 상기 백래쉬 보정부(150)는 렌즈 기어 이동부(310), 고주파 성부 추출부(320), 및 백래쉬 산출부(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 백래쉬 보정부(150)는 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 프로세서는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 상기 명령은 메모리 또는 통신모듈에 의해 프로세서로 제공될 수 있으며, 일 예로, 상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. First, referring to FIG. 3 , the backlash correcting unit 150 may include a lens gear moving unit 310 , a high frequency voice part extracting unit 320 , and a backlash calculating unit 330 . Here, the backlash correction unit 150 may be implemented as a processor, and the processor may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. The command may be provided to the processor by a memory or a communication module. For example, the processor may be configured to execute a received command according to a program code stored in the memory.

이 때, 상기 프로세서로서의 백래쉬 보정부(150) 내의 구성요소들 즉, 렌즈 기어 이동부(310), 고주파 성부 추출부(320), 및 백래쉬 산출부(330)는 백래쉬 보정부(150)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 제어 명령에 의해 프로세서에 의해 수행되는 서로 다른 기능들을 구분하여 표현하는 것으로 이해할 수도 있다. At this time, the components in the backlash correcting unit 150 as the processor, that is, the lens gear moving unit 310 , the high frequency voice part extracting unit 320 , and the backlash calculating unit 330 are stored in the backlash correcting unit 150 . It may be understood that different functions performed by the processor according to the control command provided by the program code are expressed separately.

본 발명의 실시예에 의한 백래쉬 보정부(150)는 렌즈 기어를 제1 방향의 끝단으로 이동한 뒤 유닛 스텝씩 렌즈 기어를 제2 방향으로 이동시켜 촬영된 영상의 고주파 데이터를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬 값을 산출하는 동작을 수행할 수 있다. The backlash correction unit 150 according to the embodiment of the present invention moves the lens gear to the end in the first direction and then moves the lens gear in the second direction by unit steps to analyze the high-frequency data of the photographed image to analyze the lens gear. It is possible to perform an operation of calculating a backlash value of .

보다 구체적으로, 도 1 내지 4를 참조하면, 먼저 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 렌즈 기어(210, 220)를 제 1방향의 끝단으로 이동시킨다 (ST 410). 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 영상처리모듈(140)에서 출력되는 제어신호를 입력 받아 상기 렌즈 구동부(122)의 동작을 제어할 수 있다.More specifically, referring to FIGS. 1 to 4 , first, the lens gear moving unit 310 moves the lens gears 210 and 220 toward the ends in the first direction (ST 410 ). The lens gear moving unit 310 may receive a control signal output from the image processing module 140 to control the operation of the lens driving unit 122 .

본 발명의 실시예의 경우 상기 렌즈 구동부(122)가 기어 형태로 구현되는 렌즈 기어를 구비함을 특징으로 하며, 이에 상기 렌즈 구동부(122)는 서로 맞물리는 렌즈 기어들(210, 220), 일 예로 종동 기어(210)와 구동 기어(220)를 포함할 수 있다.In the case of an embodiment of the present invention, the lens driving unit 122 is characterized in that it is provided with a lens gear implemented in the form of a gear, and thus the lens driving unit 122 is meshed with lens gears 210 and 220, for example. It may include a driven gear 210 and a driving gear 220 .

일 예로, 상기 렌즈가 줌 렌즈인 경우에는 상기 영상처리모듈(140)의 제어신호인 광각(wide angle)-줌(줌-아웃) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 렌즈 기어를 제1 방향의 끝단으로 이동시킬 수 있으며, 이에 상기 줌 렌즈의 포커스 거리(focal length)가 최대로 짧아질 수 있다.For example, when the lens is a zoom lens, the lens gear moving unit 310 may move the lens gear in response to a wide angle-zoom (zoom-out) signal that is a control signal of the image processing module 140 . may be moved toward the end in the first direction, and thus the focal length of the zoom lens may be shortened to the maximum.

반대로, 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 영상처리모듈(140)의 제어신호인 망원(telephoto)-줌(줌-인) 신호에 대응하여 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 렌즈 기어를 제2 방향의 끝단으로 이동시킬 수 있으며, 이에 상기 줌 렌즈의 포커스 거리(focal length)가 최대로 길어질 수 있다.Conversely, in response to the telephoto-zoom (zoom-in) signal, which is a control signal of the image processing module 140 , the lens gear moving unit 310 moves the lens gear moving unit 310 to move the lens gear. It can be moved to the end in the second direction, so that the focal length of the zoom lens can be maximized.

즉, 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 렌즈 기어를 제1 방향 또는 제2 방향의 끝단으로 이동하여 상기 줌 렌즈를 광각 모드 또는 망원 모드로 초기화하는 동작을 수행하는 것이다. That is, the lens gear moving unit 310 initializes the zoom lens to a wide-angle mode or a telephoto mode by moving the lens gear toward the end in the first direction or the second direction.

이후, 상기 초기화된 모드 일 예로 광각 모드의 줌 렌즈를 이용하여 검사 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상 데이터를 분석하여 상기 고주파 성분 추출부(320)는 상기 검사 영상의 제1 고주파 성분을 추출한다 (ST 420).Thereafter, an examination image is photographed using a zoom lens of a wide-angle mode as an example of the initialized mode, and the high-frequency component extractor 320 extracts a first high-frequency component of the examination image by analyzing the photographed image data. (ST 420).

상기 검사 영상의 촬영은 앞서 언급한 콜리메이터(Collimator)와 같은 특수 환경을 제공하는 장치 또는 공간에서 수행될 수 있으며, 상기 검사 영상의 고주파 성분은 일 예로 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들(edge data)로 구현될 수 있다.The photographing of the examination image may be performed in a device or space providing a special environment such as the aforementioned collimator, and the high-frequency component of the examination image is, for example, edge data of an edge region of the subject. ) can be implemented.

또한, 상기 촬영된 검사 영상 데이터는 노이즈에 의한 왜곡이 있을 수 있으므로, 상기 고주파 성분 추출부(320)는 상기 검사 영상에 대한 제1 고주파 성분 추출을 복수 회에 걸쳐 수행하고, 상기 복수 회 수행한 제1 고주파 성분 추출의 결과에 대한 조합, 일 예로 그 평균값을 상기 제1 고주파 성분 추출 값으로 사용할 수 있다. In addition, since the photographed inspection image data may have distortion due to noise, the high-frequency component extracting unit 320 extracts the first high-frequency component on the inspection image multiple times, and A combination of the results of the first high frequency component extraction, for example, an average value thereof may be used as the first high frequency component extraction value.

앞서 언급한 바와 같이 상기 렌즈 기어 즉, 종동 기어(210)와 구동 기어(220)가 맞물릴 때 상기 기어들 사이에는 소정의 공간인 백래쉬가 존재하며, 상기 백래쉬는 일반적으로 각 기구들마다의 편차에 의해 설계치와 상이한 값을 갖게 된다. 이에 따라, 상기 렌즈 기어가 이동할 때 상기 백래쉬에 의한 오차에 의해 사용자가 원하는 정확한 위치에 렌즈가 이동하지 않는 문제가 발생될 수 있다.As mentioned above, when the lens gear, that is, the driven gear 210 and the driving gear 220 are meshed with each other, there is a predetermined space backlash between the gears, and the backlash is generally a deviation for each mechanism. has a different value from the design value. Accordingly, when the lens gear is moved, there may be a problem in that the lens does not move to an exact position desired by the user due to an error caused by the backlash.

본 발명의 실시예는 이와 같은 백래쉬에 의한 오차 영향을 제거하기 위해 실제 백래쉬 값을 산출하여 렌즈 핀트 조정시 활용함을 특징으로 한다. The embodiment of the present invention is characterized in that the actual backlash value is calculated and utilized when adjusting the lens focus in order to remove the effect of error due to such backlash.

이를 위해 상기 렌즈 기어 이동부(310)는 상기 제1 방향(또는 제2 방향)의 끝단으로 이동된 렌즈 기어들(210, 220)을 유닛 스텝씩 제2 방향(또는 제1 방향)으로 이동시키는 동작을 수행한다 (ST 430). To this end, the lens gear moving unit 310 moves the lens gears 210 and 220 moved to the ends of the first direction (or second direction) in the second direction (or first direction) by unit steps. An operation is performed (ST 430).

이 때, 상기 유닛 스텝은 상기 백래쉬의 설계치보다 작게 설정됨을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 상기 유닛 스텝은 상기 백래쉬의 설계치의 1/n (n은 양의 정수)의 길이로 설정될 수 있다. 일 예로, 상기 유닛 스텝은 백래쉬 설계치의 1/5로 설정될 수 있다. In this case, the unit step is characterized in that it is set smaller than the design value of the backlash. More specifically, the unit step may be set to a length of 1/n (n is a positive integer) of the design value of the backlash. For example, the unit step may be set to 1/5 of the backlash design value.

상기 실제 렌즈 기어의 백래쉬가 설계치와 일치하는 경우를 가정한다면, 5회의 유닛 스텝 이동이 수행될 때까지 상기 렌즈 기어 즉, 종동 기어(210)와 구동 기어(220)가 맞물리지 않을 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이 상기 백래쉬는 일반적으로 각 기구들마다의 편차에 의해 설계치와 상이한 값을 가지는 것이 일반적이다. Assuming that the backlash of the actual lens gear coincides with the design value, the lens gear, that is, the driven gear 210 and the driving gear 220 may not mesh until 5 unit step movements are performed. However, as mentioned above, the backlash generally has a value different from the design value due to the deviation of each mechanism.

이에 상기 제1 방향의 끝단에 위치한 최초의 렌즈 기어가 제 2방향으로 유닛 스텝만큼 이동하게 되면, 상기 유닛 스텝만큼 이동한 상태에서 다시 검사 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상 데이터를 분석하여 상기 고주파 성분 추출부(320)는 상기 검사 영상의 제2 고주파 성분을 추출한다 (ST 440).Accordingly, when the first lens gear located at the end of the first direction moves by a unit step in the second direction, an inspection image is again photographed while moving by the unit step, and the captured image data is analyzed to analyze the high frequency The component extractor 320 extracts a second high-frequency component of the examination image (ST 440).

상기 검사 영상의 촬영은 앞서 언급한 콜리메이터(Collimator)와 같은 특수 환경을 제공하는 장치 또는 공간에서 수행될 수 있으며, 상기 검사 영상의 고주파 성분은 일 예로 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들(edge data)로 구현될 수 있다.The photographing of the examination image may be performed in a device or space providing a special environment such as the aforementioned collimator, and the high-frequency component of the examination image is, for example, edge data of an edge region of the subject. ) can be implemented.

또한, 상기 촬영된 검사 영상 데이터는 노이즈에 의한 왜곡이 있을 수 있으므로, 상기 고주파 성분 추출부(320)는 상기 검사 영상에 대한 제2 고주파 성분 추출을 복수 회에 걸쳐 수행하고, 상기 복수 회 수행한 제2 고주파 성분 추출의 결과에 대한 조합, 일 예로 그 평균값을 상기 제2 고주파 성분 추출 값으로 사용할 수 있다. In addition, since the photographed inspection image data may have distortion due to noise, the high-frequency component extraction unit 320 extracts the second high-frequency component on the inspection image a plurality of times, and A combination of the results of the second high frequency component extraction, for example, an average value thereof may be used as the second high frequency component extraction value.

이후, 상기 백래쉬 산출부(330)는 상기 검사 영상의 제1 고주파 성분과 제2 고주파 성분을 비교하는 동작을 수행한다 (ST 450). Thereafter, the backlash calculator 330 compares the first high frequency component and the second high frequency component of the inspection image (ST 450).

일 예로, 상기 백래쉬 산출부(330)는 상기 추출된 제1 고주파 성분에 대응하는 데이터 값과 상기 추출된 제2 고주파 성분에 대응하는 데이터 값을 비교하여 그 차이가 기 설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 상기 기 설정된 기준값은 백래쉬 산출부(330)에 저장될 수 있고, 이는 사용자에 의해 변경되거나 업데이트될 수 있다. For example, the backlash calculator 330 compares a data value corresponding to the extracted first high frequency component with a data value corresponding to the extracted second high frequency component to determine whether the difference exceeds a preset reference value. can judge In this case, the preset reference value may be stored in the backlash calculator 330, which may be changed or updated by the user.

상기 백래쉬 산출부(330)는 검사 영상의 제1 및 제2 고주파 성분의 비교 결과 그 차이값이 상기 기준값을 초과하는지 여부를 통해 촬영된 감시 영상 데이터에 변화기 있는지 판단할 수 있다 (ST 460).The backlash calculator 330 may determine whether there is a change in the captured surveillance image data based on whether the difference between the first and second high frequency components of the inspection image exceeds the reference value (ST 460).

일반적으로 촬영 영상 데이터 중 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들(edge data)이 고주파 성분들을 포함하고, 이러한 고주파 성분들은 영상 데이터의 저주파 성분들에 비해 미세한 영상 데이터의 변화에도 민감하게 차이를 보이므로, 상기 고주파 성분이 변화됨을 파악함을 통해 영상 데이터의 변화를 감지할 수 있는 것이다. In general, the edge data of the edge of the subject in the captured image data includes high-frequency components, and these high-frequency components show a sensitive difference even to minute changes in image data compared to the low-frequency components of the image data. , it is possible to detect a change in the image data by recognizing that the high-frequency component is changed.

일 예로, 앞서 언급한 바와 같이 상기 제1 방향의 끝단에 위치한 상태에서 촬영한 감시 영상의 제1 고주파 성분과, 제 2방향으로 유닛 스텝만큼 이동한 후 촬영한 감시 영상의 제2 고주파 성분을 비교하여 그 차이가 없다면, 다시 첫번째 유닛 스텝에서 한번 더 제2 방향으로 이동하여 감시 영상을 촬영하고 상기 재 촬영된 감시 영상의 제2 고주파 성분을 다시 제1 고주파 성분과 비교하는 동작을 수행하게 된다. 이러한 동작은 상기 데이터 변화 즉, 제1 및 제2 고주파 성분의 차이가 상기 기준값을 초과할 때까지 반복될 수 있다.For example, as mentioned above, a first high-frequency component of the surveillance image captured in a state located at the end of the first direction is compared with a second high-frequency component of the surveillance image captured after moving unit steps in the second direction. Therefore, if there is no difference, the first unit step moves in the second direction once again to capture a surveillance image, and compares the second high-frequency component of the re-captured monitoring image with the first high-frequency component again. This operation may be repeated until the data change, that is, the difference between the first and second high-frequency components exceeds the reference value.

마지막으로, 제1 및 제2 고주파 성분의 차이가 상기 기준값을 초과하여 데이터 변화가 있는 것으로 판단되면, 상기 백래쉬 산출부는 상기 데이터 변화가 발생된 시점에 대응하는 유닛 스텝의 횟수를 분석하여 상기 렌즈 기어의 실제 백래쉬를 산출할 수 있다 (ST 470). Finally, when it is determined that there is a data change because the difference between the first and second high-frequency components exceeds the reference value, the backlash calculator analyzes the number of unit steps corresponding to the time when the data change occurs to analyze the lens gear can calculate the actual backlash of (ST 470).

이와 같이 산출된 렌즈 기어의 실제 백래쉬 정도를 이용함으로써, 상기 백래쉬에 의한 오차 발생을 제거할 수 있으며, 이를 통해 보다 정확한 렌즈 핀트 조정을 수행할 수 있게 된다. By using the calculated actual backlash degree of the lens gear, it is possible to remove an error caused by the backlash, and through this, more accurate lens focus adjustment can be performed.

따라서, 본 발명의 실시예에 의한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치 및 방법에 의하면, 상기 렌즈 기어를 제1 방향의 끝단으로 이동한 뒤 유닛 스텝씩 렌즈 기어를 제2 방향으로 이동시켜 촬영된 영상의 고주파 데이터를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬 값을 산출함으로써, 상기 백래쉬에 의한 오차 발생을 제거할 수 있으며 이를 통해 보다 정확한 렌즈 핀트 조정을 수행할 수 있는 것이다.Therefore, according to the apparatus and method for calculating the lens gear backlash of a surveillance camera according to an embodiment of the present invention, the image captured by moving the lens gear to the end in the first direction and then moving the lens gear in the second direction by unit steps By calculating the backlash value of the lens gear by analyzing the high-frequency data of

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims described below, but also all of the claims and all equivalents or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (14)

렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법에 있어서,
상기 렌즈 기어가 제 1방향의 끝단에 위치하는 단계;
상기 제1 방향의 끝단에 렌즈 기어가 위치된 상태에서 촬영된 제1 감시 영상의 제1 고주파 성분을 추출하는 단계;
상기 렌즈 기어가 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동하는 단계;
상기 렌즈 기어가 상기 제2 방향의 유닛 스텝만큼 이동된 상태에서 촬영된 제2 감시 영상의 제2 고주파 성분을 추출하는 단계;
상기 제1 및 제2 고주파 성분을 비교하는 단계;
상기 제1 및 제2 고주파 성분의 비교를 통해 상기 감시 영상 데이터의 변화 여부를 판단하는 단계; 및
상기 감시 영상 데이터의 변화가 발생된 시점에 대응하는 유닛 스텝의 횟수를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬를 산출하는 단계를 포함하는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
A method for calculating lens gear backlash of a surveillance camera having a lens gear, the method comprising:
positioning the lens gear at an end in the first direction;
extracting a first high-frequency component of a first surveillance image captured in a state where the lens gear is positioned at the end of the first direction;
moving the lens gear in unit steps in a second direction;
extracting a second high frequency component of a second monitoring image captured while the lens gear is moved by unit steps in the second direction;
comparing the first and second high-frequency components;
determining whether the monitoring image data has changed by comparing the first and second high-frequency components; and
and calculating the backlash of the lens gear by analyzing the number of unit steps corresponding to the point in time when the change in the monitoring image data occurs.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시 영상은 동일한 제1 환경에서 동일한 피사체를 촬영한 영상 데이터인 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
According to claim 1,
The first and second monitoring images are image data obtained by photographing the same subject in the same first environment.
제2 항에 있어서,
상기 제1 환경은 콜리메이터 내에서 촬영되는 환경인 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
3. The method of claim 2,
The first environment is an environment photographed in the collimator.
제2 항에 있어서,
상기 제1 검사 영상의 제1 고주파 성분 및 제2 검사 영상의 제2 고주파 성분은 상기 감시 영상 데이터 중 상기 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들에 대응되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
3. The method of claim 2,
The first high frequency component of the first examination image and the second high frequency component of the second examination image correspond to image data of an edge region of the subject among the monitoring image data.
제1 항에 있어서,
상기 추출된 제1 고주파 성분은 상기 촬영된 제1 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제1 고주파 성분들의 평균값으로 구현되고,
상기 추출된 제2 고주파 성분은 상기 촬영된 제2 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제2 고주파 성분들의 평균값으로 구현되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
According to claim 1,
The extracted first high-frequency component is implemented as an average value of the first high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured first monitoring image,
The extracted second high-frequency component is a lens gear backlash calculation method implemented as an average value of the second high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured second monitoring image.
제1 항에 있어서,
상기 유닛 스텝은 상기 렌즈 기어의 백래쉬 설계치의 1/n (n은 양의 정수)의 길이로 설정되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
According to claim 1,
The lens gear backlash calculation method in which the unit step is set to a length of 1/n (n is a positive integer) of the backlash design value of the lens gear.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 고주파 성부의 비교하는 단계는, 상기 추출된 제1 고주파 성분에 대응하는 데이터 값과 상기 추출된 제2 고주파 성분에 대응하는 데이터 값을 비교하여 그 차이가 기 설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
According to claim 1,
In the comparing of the first and second high-frequency components, a data value corresponding to the extracted first high-frequency component is compared with a data value corresponding to the extracted second high-frequency component, and the difference exceeds a preset reference value. Lens gear backlash calculation method comprising the step of determining whether or not.
제7 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 고주파 성분의 차이가 상기 기준값을 초과할 때까지 상기 렌즈 기어가 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동하는 단계가 반복되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 방법.
8. The method of claim 7,
A method of calculating lens gear backlash in which the step of moving the lens gear in unit steps in the second direction is repeated until the difference between the first and second high-frequency components exceeds the reference value.
렌즈 기어를 구비한 감시카메라의 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치에 있어서,
최초 상기 렌즈 기어를 제 1방향의 끝단에 위치하도록 제어한 뒤, 상기 렌즈 기어를 제2 방향으로 유닛 스텝씩 이동시키는 렌즈 기어 이동부와;
상기 제1 방향의 끝단에 렌즈 기어가 위치된 상태에서 촬영된 제1 감시 영상의 제1 고주파 성분을 추출하고, 상기 렌즈 기어가 상기 제2 방향의 유닛 스텝만큼 이동된 상태에서 촬영된 제2 감시 영상의 제2 고주파 성분을 추출하는 고주파 성분 추출부와;
상기 제1 및 제2 고주파 성분을 비교하여 상기 감시 영상 데이터의 변화 여부를 판단하고, 상기 감시 영상 데이터의 변화가 발생된 시점에 대응하는 유닛 스텝의 횟수를 분석하여 상기 렌즈 기어의 백래쉬를 산출하는 백래쉬 산출부를 포함하는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
In the lens gear backlash calculation device of a surveillance camera having a lens gear,
a lens gear moving unit for initially controlling the lens gear to be positioned at the end of the first direction, and then moving the lens gear in a second direction unit step at a time;
Extracting a first high frequency component of a first monitoring image photographed in a state where the lens gear is positioned at the end of the first direction, and second monitoring photographed in a state in which the lens gear is moved by unit steps in the second direction a high-frequency component extracting unit for extracting a second high-frequency component of the image;
Comparing the first and second high-frequency components to determine whether the monitoring image data has changed, and analyzing the number of unit steps corresponding to the time when the change of the monitoring image data occurs to calculate the backlash of the lens gear A lens gear backlash calculation device including a backlash calculation unit.
제9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시 영상은 동일한 제1 환경에서 동일한 피사체를 촬영한 영상 데이터인 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
10. The method of claim 9,
The first and second monitoring images are image data obtained by photographing the same subject in the same first environment.
제10 항에 있어서,
상기 제1 검사 영상의 제1 고주파 성분 및 제2 검사 영상의 제2 고주파 성분은 상기 감시 영상 데이터 중 상기 피사체의 모서리 영역에 대한 영상 데이터들에 대응되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
11. The method of claim 10,
A first high frequency component of the first examination image and a second high frequency component of the second examination image correspond to image data of an edge region of the subject among the monitoring image data.
제9 항에 있어서,
상기 추출된 제1 고주파 성분은 상기 촬영된 제1 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제1 고주파 성분들의 평균값으로 구현되고,
상기 추출된 제2 고주파 성분은 상기 촬영된 제2 감시 영상에 대해 복수 회 추출한 제2 고주파 성분들의 평균값으로 구현되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
10. The method of claim 9,
The extracted first high-frequency component is implemented as an average value of the first high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured first monitoring image,
The extracted second high-frequency component is a lens gear backlash calculation device implemented as an average value of the second high-frequency components extracted a plurality of times with respect to the captured second monitoring image.
제9 항에 있어서,
상기 유닛 스텝은 상기 렌즈 기어의 백래쉬 설계치의 1/n (n은 양의 정수)의 길이로 설정되는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
10. The method of claim 9,
The unit step is set to a length of 1/n (n is a positive integer) of the backlash design value of the lens gear.
제9 항에 있어서,
상기 백래쉬 산출부는, 상기 추출된 제1 고주파 성분에 대응하는 데이터 값과 상기 추출된 제2 고주파 성분에 대응하는 데이터 값을 비교하여 그 차이가 기 설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단하는 렌즈 기어 백래쉬 산출 장치.
10. The method of claim 9,
The backlash calculator is configured to compare a data value corresponding to the extracted first high frequency component with a data value corresponding to the extracted second high frequency component to determine whether the difference exceeds a preset reference value. Device.
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