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KR20110044101A - 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치 - Google Patents

듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치 Download PDF

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KR20110044101A
KR20110044101A KR1020090100935A KR20090100935A KR20110044101A KR 20110044101 A KR20110044101 A KR 20110044101A KR 1020090100935 A KR1020090100935 A KR 1020090100935A KR 20090100935 A KR20090100935 A KR 20090100935A KR 20110044101 A KR20110044101 A KR 20110044101A
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Abstract

본 발명은 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치에 관한 것으로서, 제1시야각을 갖는 제1카메라와, 제1시야각 보다 작은 시야각을 갖으며 줌인, 팬, 틸트 조정이 가능한 제2카메라와, 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보로부터 이동물체의 유무를 판단하고, 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보를 통해 이동물체가 있다고 판단되면, 메인영상정보로부터 이동물체의 위치정보를 추출하고, 추출된 위치정보를 이용하여 제2카메라로부터 이동물체를 추적하여 촬상할 수 있도록 제2카메라의 구동을 제어하는 감시 처리부를 구비한다. 이러한 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치에 의하면, 넓은 영역에 대해서 촬상할 수 있도록 고정된 광각 카메라의 촬상 영역내에서 이동되는 물체를 광각 카메라보다 시야각이 적으면서 촬상방향 조정이 가능한 카메라에 의해 함께 수집하여 합성한 영상을 제공할 수 있어 넓은 영역에 대한 감시와 함께 이동물체에 대한 정밀한 화상을 추적하여 제공할 수 있고, 두 개의 카메라 각각에 의한 영상 정보량보다 적은 정보량으로 감시정보를 제공할 수 있는 장점을 제공한다.
Figure P1020090100935
듀얼 카메라, 감시, 움직임 검출

Description

듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치{watching apparatus using dual camera}
본 발명은 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치에 관한 것으로서, 상세하게는 상호 다른 시야각을 갖는 두개의 카메라를 이용하여 이동물체에 대한 감시 및 추적을 실시간으로 수행할 수 있도록 된 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치에 관한 것이다.
일반적으로 카메라를 이용한 감시장치가 널리 이용되고 있다.
이러한 감시장치는 최근 영상 이미지에 대해 디지털 방식으로 처리하여 전송 및 저장할 수 있는 기술이 개발되면서 보급이 더욱 확대되고 있다.
한편, 이러한 카메라를 이용하여 감시대상을 촬상하고자 할 때 광각으로 촬상하는 경우 넓은 영역에 대한 정보는 제공받을 수 있으나, 넓은 영역 중 관심대상 영역에 대한 부분은 전체 영상 영역에 대해 상대적으로 작게 표시되기 때문에 정밀한 정보제공이 어려운 문제점이 있다. 이와는 다르게 시야각이 40 내지 50°정도인 표준각으로 촬상하는 카메라를 적용하는 경우 관심대상영역에 대해 보다 상세한 이미지 정보는 제공받을 수 있으나, 넓은 영역에 대한 정보는 제공받을 수 없어 넓은 영역을 촬상하기 위해서는 다수의 카메라를 이용해야 하는 문제점이 있다.
특히, 침입자의 유무를 감시하고, 침입자가 있을 때 이를 추적해야하거나, 이동물체의 이동경로를 추적해야하는 경우 광각 카메라 또는 표준각 카메라 어느 하나로는 추적대상에 대해 정밀한 화상정보와 함께 정밀한 추적감시를 수행하기는 어려운 문제점이 있다.
또한, 최근의 카메라는 높은 해상도의 화질을 제공하도록 구축되어 있어, 감시대상 영역에 고화질을 제공하는 다수의 카메라를 설치하는 경우 전송 데이터량 증가에 따라 실시간 영상 전송이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 넓은 감시영역에 대해 실시간 감시영상의 촬상 및 전송이 가능하면서도 이동물체에 대한 추적 영상도 정밀하게 제공할 수 있는 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치는 제1시야각을 갖는 제1카메라와; 상기 제1시야각 보다 작은 시야각을 갖으며 줌인, 팬, 틸트 조정이 가능한 제2카메라와; 상기 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보로부터 이동물체의 유무를 판단하고, 상기 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보를 통해 이동물체가 있다고 판단되면, 상기 메인영상정보로부터 이동물체의 위치정보를 추출하고, 추출된 위치정보를 이용하여 상기 제2카메라로부터 상기 이동물체를 추적하여 촬상할 수 있도록 상기 제2카메라의 구동을 제어하는 감시 처리부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 제1카메라는 시야각이 180 내지 200°인 어안렌즈가 적용되고, 상기 제2카메라는 시야각이 40 내지 60°인 렌즈가 적용된다.
더욱 바람직하게는 상기 제1카메라는 촬상방향이 고정되어 있고, 상기 감시처리부는 상기 제1카메라에 의해 촬상된 메인 영상 영역 내에 상기 제2카메라에 의해 촬상된 서브 영상을 합성하고, 합성된 영상을 출력장치를 통해 출력하도록 되어 있다.
또한, 상기 감시처리부는 상기 제2카메라의 촬상 방향 및 줌 인/아웃을 제어하는 카메라 구동부와; 상기 제1카메라로부터 출력되는 메인 영상으로부터 이동물체가 있는지에 대한 움직임 정보를 검출하는 움직임 검출부와; 상기 움직임 검출부에서 이동물체가 있다는 움직임 검출정보가 제공되면, 제공된 움직임 검출정보를 이용하여 상기 움직임 검출 영역정보에 대응하는 관심영역정보를 추출하고, 추출된 관심영역에 대응되게 상기 제2카메라가 촬상할 수 있도록 상기 카메라 구동부를 제어하는 ROI선택부와; 상기 제1카메라에서 촬상된 메인영상 영역 내에 상기 관심영역 위치를 표기하고, 상기 관심영역에 대응되게 상기 제2카메라에 의해 촬상된 상기 서브 영상을 상기 메인영상 내에 맵핑시킨 합성영상을 생성하는 맵핑처리부와; 상기 맵핑 처리부에서 맵핑처리된 합성 영상을 전송대상 출력장치로 송출하는 영상전송 처리부;를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치에 의하면, 넓은 영역에 대해서 촬상할 수 있도록 고정된 광각 카메라의 촬상 영역내에서 이동되는 물체를 광각 카메라보다 시야각이 적으면서 촬상방향 조정이 가능한 카메라에 의해 함께 수집하여 합성한 영상을 제공할 수 있어 넓은 영역에 대한 감시와 함께 이동물체에 대한 정밀한 화상을 추적하여 제공할 수 있고, 두 개의 카메라 각각에 의한 영상 정보량보다 적은 정보량으로 감시정보를 제공할 수 있는 장점을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치를 나타내 보인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 감시장치(100)는 카메라 유니트(110) 및 감시처리부(120)를 구비한다.
카메라 유니트(110)는 제1 카메라(111)와 제2카메라(115)를 구비한다.
제1카메라(111)는 180°이상의 광각의 제1시야각을 갖는 것이 적용되며, 바람직하게는 180°내지 200°의 시야각을 갖는 어안렌즈(112)가 적용된다.
제1카메라(111)는 촬상방향이 고정되게 설치된다.
제2카메라(115)는 제1시야각 보다 작은 시야각을 갖으며 줌인, 팬, 틸트 조정이 가능한 것이 적용된다.
제2카메라(115)는 바람직하게는 시야각이 40 내지 60°인 렌즈가 적용된다.
또한, 제2카메라(115)는 일 예로서, 상하 45°도, 좌우 4.5° 5배줌 기능을 제공하는 것이 적용될 수 있고, 감시대상에 따라 이와는 다르게 적용될 수 있음은 물론이다.
참조부호 116은 제2카메라(115)의 몸체를 제어신호에 따라 팬, 틸트 구동될 수 있게 마련된 구동체로서, 제2카메라(115)의 몸체 하부로 연장된 회전바디를 모터들의 회전에 의해 좌우회전 및 상하회전시킬 수 있게 되어 있고, 이러한 구동체의 구조는 다양하게 공지되어 있어 상세한 구조는 생략한다.
감시처리부(120)는 제1카메라(111)로부터 출력되는 메인영상정보로부터 이동물체의 유무를 판단하고, 제1카메라(111)로부터 출력되는 메인영상정보를 통해 이동물체가 있다고 판단되면, 메인영상정보로부터 이동물체의 위치정보를 추출하고, 추출된 위치정보를 이용하여 제2카메라(115)로부터 이동물체를 추적하여 촬상할 수 있도록 제2카메라(115)의 구동을 제어한다.
또한, 감시처리부(120)는 제1카메라(111)에 의해 촬상된 메인 영상 영역 내에 제2카메라(115)에 의해 촬상된 서브 영상을 합성하고, 합성된 영상을 출력장치를 통해 출력한다.
이러한 감시처리부(120)는 움직임 검출부(121), ROI(Resion of Interest) 선택부(122), 카메라 구동부(124), 맵핑 처리부(123) 및 영상전송 처리부(125)를 구비한다.
움직임 검출부(121)는 제1카메라(111)로부터 출력되는 메인 영상으로부터 이동물체가 있는지에 대한 움직임 정보를 검출한다.
움직임 검출부(121)의 움직임 검출방식은 현재 프레임과 이전프레임의 차영상 처리방식에 의해 움직임 영역을 산출한다.
ROI선택부(122)는 움직임 검출부(121)에서 이동물체가 있다는 움직임 검출정보가 제공되면, 제공된 움직임 검출정보를 이용하여 움직임 검출 영역정보에 대응하는 관심영역정보를 추출하고, 추출된 관심영역에 대응되게 제2카메라(115)가 촬상할 수 있도록 카메라 구동부(124)를 제어한다.
여기서, 제1카메라(111)는 고정된 상태로 영상을 촬상하여 제공하기 때문에 메인 영상을 설정된 단위 셀로 구획하고, 구획될 셀들에 대해 이전영상과 현재영상을 비교하여 움직임 검출부(121)에서 움직임 여부를 검출할 때 움직임이 검출된 셀영역들에 대해서는 대응되는 촬상방향정보를 추출할 수 있고, 이러한 움직임 검출영역에 대해 중심좌표를 관심영역으로 설정하도록 구축될 수 있다.
카메라 구동부(124)는 ROI선택부(122)에서 추출한 관심영역에 대응한 촬상 방향을 향해 제2카메라(115)가 촬상을 수행하도록 하는 제어신호에 따라 제2카메라(115)의 촬상 방향 및 줌 인/아웃을 구동체(116)를 통해 제어한다.
맵핑 처리부(123)는 제1카메라(111)에서 촬상된 메인영상 영역 내에 제2카메라(115)에 의해 촬상된 서브 영상을 메인영상 내에 맵핑시킨 합성영상을 생성한다.
여기서, 맵핑 처리부(123)는 제1카메라에 의해 촬상된 메인영상 영역 내에 제2카메라(115)에 의해 촬상된 서브영상이 맵핑될 영역의 이미지 정보를 제거하고, 제거된 영역에 제2카메라에 의해 촬상된 서브영상을 합성한다.
바람직하게는 맵핑 처리부(123)는 제1카메라(111)에서 촬상된 메인영상 영역 내에 ROI선택부(122)에 의해 선택된 관심영역 위치를 표기하고, 관심영역에 대응되게 제2카메라(114)에 의해 촬상된 서브 영상을 메인영상 내에 맵핑시킨 합성영상을 생성한다.
바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 맵핑처리부(123)는 제1카메라(111)에서 촬상된 메인영상(A) 영역(131) 내에 ROI선택부(122)에 의해 선택된 관심영역 위치를 마크(135)로 표기하고, 관심영역에 대응되게 제2카메라(114)에 의해 촬상된 서브 영상(B)(132)을 메인영상(A)의 관심영역을 벗어나 움직임 변화가 없은 위치상 에 맵핑시킨 합성영상을 생성한다. 이 경우 관심영역에 대해 확대된 서브영상(B)을 제공할 수 있다.
영상전송 처리부(125)는 맵핑 처리부(123)에서 맵핑처리된 합성 영상을 전송대상 출력장치로 송출한다.
여기서 영상전송 처리부(125)는 적용되는 출력장치에 대응되게 합성영상을 처리하여 송출한다.
표시부는 출력장치로서 적용된 것으로서, 영상 전송 처리부(125)에서 출력되는 영상을 화면에 표시한다.
휴대 단말기(127)는 출력장치의 또 다른 예로서 적용된 것으로서, 영상전송처리부(125)에서 송출된 합성영상을 무선 통신망을 통해 수신하여 표시한다. 이 경우 영상 전송 처리부(125)는 송출대상 합성영상을 무선통신망을 통해 송출할 수 있는 무선송수신기 또는 무선통신 모뎀이 내장된다.
한편, 도시된 예와 다르게 감시처리부(120)는 유선 또는 무선 네트웍을 통해 감시 정보를 저장 및 기록하는 관리서버로 송출하도록 구축될 수 있다.
또한, 이러한 감시장치(100)는 전방위 즉, 360°방향에 대해 감시가 필요한 경우 두개의 감시장치를 설치하면 된다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치를 나타내 보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 맵핑 처리부에 의해 합성된 영상의 일 예를 나타내 보인 도면이다.

Claims (4)

  1. 제1시야각을 갖는 제1카메라와;
    상기 제1시야각 보다 작은 시야각을 갖으며 줌인, 팬, 틸트 조정이 가능한 제2카메라와;
    상기 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보로부터 이동물체의 유무를 판단하고, 상기 제1카메라로부터 출력되는 메인영상정보를 통해 이동물체가 있다고 판단되면, 상기 메인영상정보로부터 이동물체의 위치정보를 추출하고, 추출된 위치정보를 이용하여 상기 제2카메라로부터 상기 이동물체를 추적하여 촬상할 수 있도록 상기 제2카메라의 구동을 제어하는 감시 처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1카메라는 시야각이 180 내지 200°인 어안렌즈가 적용되고, 상기 제2카메라는 시야각이 40 내지 60°인 렌즈가 적용된 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1카메라는 촬상방향이 고정되어 있고,
    상기 감시처리부는 상기 제1카메라에 의해 촬상된 메인 영상 영역 내에 상기 제2카메라에 의해 촬상된 서브 영상을 합성하고, 합성된 영상을 출력장치를 통해 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 감시처리부는
    상기 제2카메라의 촬상 방향 및 줌 인/아웃을 제어하는 카메라 구동부와;
    상기 제1카메라로부터 출력되는 메인 영상으로부터 이동물체가 있는지에 대한 움직임 정보를 검출하는 움직임 검출부와;
    상기 움직임 검출부에서 이동물체가 있다는 움직임 검출정보가 제공되면, 제공된 움직임 검출정보를 이용하여 상기 움직임 검출 영역정보에 대응하는 관심영역정보를 추출하고, 추출된 관심영역에 대응되게 상기 제2카메라가 촬상할 수 있도록 상기 카메라 구동부를 제어하는 ROI선택부와;
    상기 제1카메라에서 촬상된 메인영상 영역 내에 상기 관심영역 위치를 표기하고, 상기 관심영역에 대응되게 상기 제2카메라에 의해 촬상된 상기 서브 영상을 상기 메인영상 내에 맵핑시킨 합성영상을 생성하는 맵핑처리부와;
    상기 맵핑 처리부에서 맵핑처리된 합성 영상을 전송대상 출력장치로 송출하는 영상전송 처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라를 이용한 실시간 감시장치.
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