KR20030073490A

KR20030073490A - Wide Surveillance Camera using Panoramic View

Info

Publication number: KR20030073490A
Application number: KR1020020013074A
Authority: KR
Inventors: 정영기
Original assignee: 정영기; 손종옥
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-19

Abstract

본 발명은 CCTV 시스템에서 파노라마방식의 광역감시를 위한 카메라방법에 관한 것으로서, 영상모자이싱 기법을 이용하여 생성된 파노라마 배경을 이용한 물체의 움직임 검지후, 검지된 물체의 중심이 항상 카메라 주시영역에 있도록 카메라 팬틸트를 조정함으로써 대상물체를 계속 추적, 감시할 수 있는 파노라마방식의 강 역 카메라 방법에 관한것이다.The present invention relates to a camera method for wide area surveillance of a CCTV system in a CCTV system, and after detecting motion of an object using a panoramic background generated by an image capturing technique, the center of the detected object is always in the camera gamut. It is a panoramic reverse camera method that can continuously track and monitor an object by adjusting camera pan tilt.

본 발명은 먼저 카메라가 움직이는 범위내의 광역의 파노라마 배경을 생성하고, 파노라마 배경을 이용하여 물체의 움직임을 검지한후, 검지된 물체가 항상 카메라의 중앙에 오도록 자동적으로 카메라 팬틸트를 조정하여 광역감시를 위한 CCTV 시스템의 카메라 방법을 제고하는 데 그 목적이 있다.The present invention first generates a wide panoramic background within the camera movement range, detects the movement of the object using the panoramic background, and then automatically adjusts the camera pan tilt so that the detected object is always in the center of the camera. The purpose is to improve the camera method of CCTV system.

본 발명은 파노라마 방식의 광역감시 카메라는 광역(Wide Area) 시야를 가지고 이동물체를 검지하고 물체를 안정되게 추적하는 데 이용될 수 있다.According to the present invention, a panoramic surveillance camera can be used to detect a moving object with a wide area view and to stably track an object.

Description

Wide Surveillance Camera using Panoramic View}

본 발명은 CCTV 시스템에서 광역감시를 위한 카메라 방법에 관한 것으로서, 특히 영상모자이싱 기법을 이용하여 생성된 파노라마 배경을 이용한 물체의 움직임을 검지한 후, 검지된 물체의 중심이 항상 카메라 주시영역에 있도록 카메라 팬틸트를 조정함으로써 대상물체를 계속 추적하고 감시할 수 있는 파노라마방식의 광역 감시 카메라 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera method for wide area monitoring in a CCTV system, and in particular, after detecting the movement of an object using a panoramic background generated using an image capturing technique, the center of the detected object is always in the camera gamut. The present invention relates to a panoramic surveillance camera method capable of continuously tracking and monitoring an object by adjusting camera pan tilt.

현재 산업현장에서 사용되는 CCTV 카메라는 고정되어 있거나 수동적인 팬틸트등의 제어를 통해 특정한 방향이나 일정한 거리의 대상물을 포착하고 있다. 따라서 카메라에 영상이 취득된 후, 카메라가 자동으로 관심있는 대상물을 포착하고 대상물의 위치 및 행위에 따라 계속적으로 안정된 대상물의 형상을 취득하기 위한 물체의 자동추적 카메라 시스템이 요구되고 있다.CCTV cameras currently used in industrial sites capture objects in a specific direction or a certain distance through fixed or passive pan tilt control. Accordingly, there is a demand for an automatic tracking camera system of an object for automatically capturing an object of interest after the image is acquired by the camera and continuously obtaining a stable object shape according to the position and behavior of the object.

도 1은 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법을 이용한 동작도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 CCTV 시스템에서 자동추적 카메라 방법은 특정 카메라 위치에서(103)에서 영상이 취득된 후, 컴퓨터시스템(102)의 알고리즘처리에 의해 카메라가 자동으로 관심있는 대상물(104)을 위치에 따라 팬틸트(101) 조정을 하여 계속적으로 대상물을 추적하게 된다.1 is an operation using a surveillance camera method through a conventional object tracking. Referring to FIG. 1, in the conventional CCTV system, the automatic tracking camera method obtains an image at a specific camera position 103, and then the object 104 is automatically interested by the camera by an algorithm processing of the computer system 102. By adjusting the pan tilt 101 according to the position will continue to track the object.

도 2는 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 3은 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법의 움직임 검지시의 디스플레이 창을 보여주는 도면이다. 도 2와 도3을 참조하면 종래의 물체추적을 통한 카메라 팬틸트 조정방법은 연속된 두 영상 프레임의 각 화소들을 비교하여 그 두 프레임의 변화가 있는지를 검사하여 움직임을 검지한다(단계 201). 그리고 상기의 움직임이 발생된 화소들로 이루어진 움직임 검지영역(301)을 설정하는데(단계 202), 이때 움직임이 발생한 화소들중 외곽의 화소들을 기준으로 사각의 움직임 검지영역(301)을 설정한다. 이렇게 움직임 검지영역(301)이 설정되면, 그 설정된 움직임 검지영역의 중심좌표(302)와 카메라의 중심좌표(303)를 설정하고(단계 203), 상기 카메라의 중심좌표(303)를 움직임 검지영역(301)의 중심좌표(302)쪽으로 이동시켜 두 좌표를 일치시킨다. 이렇게 카메라의 중심좌표(303)를 움직임 검지 영역(301)의 중심좌표(302)쪽으로 이동시킴으로써 카메라를 이동하는 물체를 따라 움직이게 할 수 있다.2 is a flowchart illustrating a surveillance camera method using a conventional object tracking. 3 is a view showing a display window at the time of motion detection of a surveillance camera method through a conventional object tracking. 2 and 3, the conventional method for adjusting the camera pan tilt through object tracking compares each pixel of two consecutive image frames and checks whether there is a change in the two frames to detect motion (step 201). Then, the motion detection area 301 is formed of the pixels from which the motion is generated (step 202). At this time, the rectangular motion detection area 301 is set based on the outer pixels among the pixels from which the motion has occurred. When the motion detection area 301 is set as described above, the center coordinate 302 of the set motion detection area and the center coordinate 303 of the camera are set (step 203), and the center coordinate 303 of the camera is set to the motion detection area. Move to the center coordinate 302 of 301 to match the two coordinates. By moving the center coordinate 303 of the camera toward the center coordinate 302 of the motion detection region 301, the camera can be moved along the moving object.

그러나, 종래의 감시카메라 방법은 카메라가 특정위치에 고정되어 있다가, 움직임 물체가 검지되면 카메라의 팬틸트 조정에 의해 이동물체를 추적하기 때문에, 광역의 감시 카메라의 기능을 갖는 것이 아니고, 단지 검지된 물체를 안정적으로 감시하는 기능을 갖는다.However, in the conventional surveillance camera method, since the camera is fixed at a specific position and the moving object is detected, the moving object is tracked by adjusting the pan tilt of the camera. It has a function to reliably monitor the object.

따라서 종래의 감시카메라 방법은 광역을 하나의 카메라로 감시하기에는 불가능하다. 또한 단지 연속된 두영상 프레임의 화소들을 비교하여 움직임 물체를 검지하기 때문에 물체가 검지된후 정지해 있게되면, 이를 계속적으로 검지할 수 없게 되는 문제가 발생한다.Therefore, the conventional surveillance camera method is impossible to monitor the wide area with a single camera. In addition, since the moving object is detected only by comparing the pixels of two consecutive image frames, when the object is stopped after being detected, there is a problem that it cannot be continuously detected.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 먼저 카메라가 움직이는 범위내의 광역의 파노라마 배경을 생성하고, 파노라마 배경을 이용하여 물체의 움직임을 검지한후, 검지된 물체가 항상 카메라의 중앙에 오도록 자동적으로 카메라 팬틸트를 조정하여 광역감시를 위한 CCTV 시스템의 카메라방법을 제고하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention first generates a panoramic background of a wide range within the camera's moving range, detects the movement of the object using the panoramic background, and then automatically detects the object always in the center of the camera. The purpose is to improve camera method of CCTV system for wide area monitoring by adjusting camera pan tilt.

도 1 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법을 이용한 동작도1 is an operation diagram using a surveillance camera method through a conventional object tracking

도 2 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법을 보여주는 흐름도2 is a flowchart illustrating a surveillance camera method using a conventional object tracking.

도 3 종래의 물체추적을 통한 감시카메라 방법의 움직임 검지시의 디스플레이 창을 보여주는 도면3 is a view showing a display window at the time of motion detection of a surveillance camera method through a conventional object tracking;

도 4 본 발명에 따른 파노라마방식의 물체추적을 통한 광역감시 카메라 방법에 대한 동작도4 is an operation diagram for a wide area monitoring camera method through the object tracking in the panoramic method according to the present invention

도 5 본 발명에 따른 파노라마방식의 광역감시 카메라 방법을 보여주는 흐름도5 is a flowchart showing a panoramic surveillance camera method according to the present invention;

도 6 본 발명에 따른 파노라마방식의 광역감시 카메라 방법의 움직임 검지시의 디스플레이 창을 보여주는 도면6 is a view showing a display window during motion detection of the panoramic surveillance camera method according to the present invention;

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광역감시 카메라 팬틸트 조정방법은, 파노라마 배경을 생성하는 단계와 파노라마 배경과 현재영상을 비교하여 움직임을 검지하는 단계와, 상기 움직임 검지가 발생한 곳의 좌표를 기준으로 움직임 검지영역을 설정하는 단계와, 상기 움직임 검지 영역의 중심좌표와 카메라의 중심좌표와 카메라의 중심좌표를 구하는 단계와, 상기 카메라의 중심좌표를 상기 움직임 검지 영역의 중심좌표로 자동적으로 이동시켜 상기 두 좌표를 일치시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the wide-area camera pan tilt adjustment method according to the present invention comprises the steps of generating a panoramic background and detecting the motion by comparing the panoramic background and the current image, where the motion detection occurs Setting a motion detection region based on the coordinates of the camera, obtaining a center coordinate of the motion detection region, a center coordinate of the camera, and a center coordinate of the camera, and converting the center coordinates of the camera into a center coordinate of the motion detection region. Automatically moving to match the two coordinates.

도 4는 본 발명에 따른 파노라마방식의 물체추적을 통한 광역감시 카메라 방법에 대한 동작도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명은 CCTV시스템에서 카메라가 감시하려는 광역의 범위(105)를 이동하면서, 움직이는 범위내의 광역의 파노라마 배경을 생성하고, 계속적으로 이 영역을 이동하면서 특정위치 영역(103)에서 물체의 움직임을 검지하면, 카메라가 자동으로 관심있는 대상물(104)을 위치에 따라 팬틸트(101) 조정을 하여 계속적으로 대상물을 추적하게 된다.4 is an operation diagram for a wide-area camera method through the object tracking in the panoramic method according to the present invention. Referring to FIG. 4, the present invention generates a panoramic background of a wide range within a moving range while moving a wide range 105 to be monitored by a camera in a CCTV system, and continuously moves the area to a specific location region 103. When the motion of the object is detected, the camera automatically adjusts the pan tilt 101 according to the position of the object 104 of interest to continuously track the object.

도 5는 본 발명에 따른 파노라마방식의 물체추적을 통한 카메라 팬틸트 조정방법을 보여주는 흐름도이다. 도 6은 파노라마방식의 광역감시 카메라 방법의 움직임 검지시의 디스플레이 창을 보여주는 도면도이다. 도 5와 도 6를 참조하면, 감시범위내의 여러영상들을 영상모자이싱기법을 이용하여 하나의 광역 파노라마 배경(606)을 생성한다(단계 501). 계속적으로 이 감시범위 영역을 이동하면서 현재영상을 취득하고, 현재영상을 파노라마 배경과 정합하여 현재영상에 대응하는 배경영상(605)을 추출한다(단계 502). 그런다음, 현재영상과 추출된 배경영상의 각 화소들을 비교하여 그 두 프레임의 변화가 있는지를 검사하여 움직임을 검지한다(단계 503). 그리고 상기의 움직임이 발생된 화소들로 이루어진 움직임 검지영역(601)을 설정하는데(단계 504), 이때 움직임이 발생한 화소들중 외곽의 화소들을 기준으로 사각의 움직임 검지영역(601)을 설정한다. 이렇게 움직임 검지영역(601)이 설정되면, 그 설정된 움직임 검지영역의 중심좌표(602)와 카메라의 중심좌표(603)를 설정하고(단계 503), 상기 카메라의 중심좌표(603)를 움직임 검지영역(601)의 중심좌표(602)쪽으로 이동시켜 두 좌표를 일치시킨다. 이렇게 카메라의 중심좌표(603)를 움직임 검지영역(601)의 중심좌표(602)쪽으로 이동시킴으로써 카메라를 이동하는 물체를 따라 움직이게 할 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method of adjusting a camera pan tilt using a panoramic object tracking according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a display window for detecting motion of a panoramic surveillance camera method. FIG. 5 and 6, one wide panoramic background 606 is generated using various image capturing techniques in the surveillance range (step 501). The current image is acquired while continuously moving the surveillance region, and the current image is matched with the panoramic background to extract a background image 605 corresponding to the current image (step 502). Then, each pixel of the current image and the extracted background image is compared and the motion is detected by checking whether there are changes in the two frames (step 503). In addition, a motion detection region 601 including the pixels in which the motion is generated is set (step 504). At this time, a rectangular motion detection region 601 is set based on the outer pixels among the pixels in which the motion has occurred. When the motion detection area 601 is set as described above, the center coordinate 602 of the set motion detection area and the center coordinate 603 of the camera are set (step 503), and the center coordinate 603 of the camera is set to the motion detection area. Move to the center coordinate 602 of 601 to coincide the two coordinates. By moving the center coordinates 603 of the camera toward the center coordinates 602 of the motion detection region 601, the camera can be moved along the moving object.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 파노라마 방식의 광역감시 카메라는 감시를 위해 광역(Wide Area) 시야를 가지고 이동물체를 검지하고 물체를 안정되게 추적하는 데 이용될 수 있다. 또한 감시 중인 CCTV 시스템에서 이동하는 물체의 움직임 검지시에 자동적으로 카메라 팬틸트를 조정하여 이동하는 물체를 계속 추적함으로써 운용자가 없을 때에도 이동하는 물체를 계속적인 감시, 녹화할 수 있는 장점이 있다.As described above, the panoramic surveillance camera according to the present invention may be used for detecting a moving object and stably tracking an object with a wide area view for monitoring. In addition, by monitoring the moving object by automatically adjusting the camera pan tilt when the moving object is detected in the CCTV system under surveillance, the moving object can be continuously monitored and recorded even when there is no operator.

Claims

Wide area monitoring using panorama image method

Matching the current image with the panorama background and extracting the corresponding background image

Step of detecting motion by comparing with extracted background of current image and panorama image