KR100811832B1 - Device for calculating actual size of the object in the image captured from single camera and the method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닥면 및 수직면에 대해 각각 소정의 각도로 설치되고, 감시구역내의 영상을 캡쳐하여 출력하는 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 카메라의 영상신호의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 감시 구역내에 침입한 대상을 추출하고, 내부의 미리 저장된 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 이용하여 추출된 대상의 각 픽셀별로 실제 크기를 계산한다. 그리고 나서, 계산된 각 픽셀별 실제 대상의 크기를 합하여 대상의 실제 크기를 계산한다. 이렇게 함으로써, 동일 객체임에도 불구하고 카메라와의 거리 때문에 다른 픽셀 수를 가지는 이미지의 실제 크기를 하나의 카메라를 이용하여 알 수 있고, 이러한 크기 정보를 활용할 수 있게 된다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring the actual size of an image using a single camera which is installed at a predetermined angle with respect to a floor and a vertical plane, respectively, and captures and outputs an image in a surveillance zone. Compares the previous frame and the current frame of the video signal of the camera to extract the target invading in the surveillance zone, and using the angle from the bottom surface and the height of the pre-stored floor and vertical plane inside each pixel of the extracted object Calculate the actual size. Then, the actual size of the object is calculated by summing the calculated size of the actual object for each pixel. In this way, the actual size of an image having a different number of pixels due to the distance from the camera despite the same object can be known using one camera, and such size information can be utilized.
단일카메라, 거리측정, 영상, 수직화각, 수평화각 Single camera, distance measurement, video, vertical angle of view, horizontal angle of view
Description
도 1은 카메라와 객체 사이의 거리에 따른 캡쳐 화면을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a capture screen according to a distance between a camera and an object.
도 2는 거리에 따른 픽셀 수를 나타낸 표이다.2 is a table showing the number of pixels according to the distance.
도 3은 서로 다른 크기의 객체를 서로 다른 거리에서 얻은 이미지를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an image obtained from different distances of objects of different sizes.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법 및 장치의 구성도이다.4 is a block diagram of a method and apparatus for measuring an actual size of an image using a single camera according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 단일 카메라 설치 구조와 카메라에서 획득한 영상의 예를 나타낸 화면이다.5 is a screen illustrating an example of a single camera installation structure and an image acquired by a camera.
도 6은 단일 카메라를 이용한 감시영역을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a surveillance area using a single camera.
도 7은 파라미터를 나타낸 표이다.7 is a table showing parameters.
도 8 및 도9는 감시영역의 측면도 및 평면도이다.8 and 9 are side and plan views of the surveillance region.
도 10은 가중치 사다리꼴을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a weight trapezoid.
도 11 및 도12는 사다리꼴의 높이를 계산하기 위한 감시영역의 측면도 및 평면도이다. 11 and 12 are side and plan views of the surveillance area for calculating the height of the trapezoid.
본 발명은 영상 내의 물체에 대한 실제 크기 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 하나의 카메라를 이용하여 입력되는 영상의 실제 크기 또는 거리 등을 측정하는, 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring an actual size of an object in an image, and more particularly, to a method and apparatus for measuring an actual size of an image using a single camera, which measures an actual size or distance of an input image using one camera. It is about.
일반적으로, 카메라에서 촬영한 영상의 이미지는 카메라와 객체 사이의 거리에 따라 객체가 차지하는 픽셀 수가 다르게 된다. 이와 같은 이유로 단일 카메라에서 촬상한 영상으로부터 객체의 픽셀 수만으로는 객체의 실제 크기를 알아낼 수가 없게 된다.In general, the number of pixels occupied by an object varies depending on the distance between the camera and the object. For this reason, the actual size of an object cannot be determined only by the number of pixels of the object from the image captured by a single camera.
실제로 동일 객체라도 카메라와 객체 사이의 거리가 바뀌면 객체가 차지하는 픽셀 수도 달라지게 된다. In fact, even if the same object changes the distance between the camera and the object, the number of pixels occupied by the object will be different.
도 1은 카메라와 객체 사이의 거리에 따른 캡쳐 화면을 나타낸 도면이고, 도 2는 거리에 따른 픽셀수를 나타낸 표이다.1 is a view showing a capture screen according to the distance between the camera and the object, Figure 2 is a table showing the number of pixels according to the distance.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라와 객체 사이의 거리가 8m에서 2m로 가까워 질수록 픽셀 수는 많아지게 되고, 카메라와 객체사이의 거리가 2m에서 8m로 멀어질수록 픽셀 수는 적어지게 된다. 또한, 다른 크기의 객체라도 카메라와의 거리가 다르면 이미지에서 차지하는 픽셀 수는 같아질 수 있다. 즉, 작은 객체가 카메라 가까이 있고 큰 객체가 멀리 있으면 이미지에서 차지하는 픽셀 수는 같아 질 수 있다. 1 and 2, the closer the distance between the camera and the object is from 8m to 2m, the greater the number of pixels, and the farther the distance between the camera and the object is from 2m to 8m, the fewer the pixels. . Also, even if objects of different sizes are different from the camera, the number of pixels occupied by the image may be the same. In other words, if the small object is near the camera and the large object is far, the number of pixels in the image can be the same.
마찬가지로, 동일 객체를 거리를 바꿔가면서 촬상하면 도 2와 같이 동일객체라도 이미지에서 차지하는 픽셀 수는 달라진다. Similarly, when the same object is photographed at different distances, the number of pixels occupied by the image may be different even for the same object as shown in FIG. 2.
도 3은 서로 다른 객체를 다른 거리에서 촬영한 영상이다. 3 is an image of different objects photographed at different distances.
도 3과 같이, 서로 다른 크기의 객체 예를 들면 사람과 쥐의 경우라도 카메라와의 거리가 다르면 이미지에서 차지하는 픽셀 수는 비슷해질 수도 있다. 따라서 이미지에서 객체가 차지하는 픽셀 수만으로는 객체의 크기를 판단할 수는 없다.As shown in FIG. 3, even if objects of different sizes, for example, humans and mice, have different distances from the camera, the number of pixels occupied in the image may be similar. Therefore, the size of an object cannot be determined only by the number of pixels occupied by the object in the image.
따라서, 촬영된 영상의 객체의 실제 크기를 계산하여 이를 필요로 하는 곳에 전달할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to calculate the actual size of the object of the photographed image and deliver it to where it is needed.
그런데, 종래에는 이러한 영상의 객체의 실제 크기를 계산하기 위해서 여러 대의 카메라를 사용하였다. 따라서, 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.However, conventionally, several cameras are used to calculate the actual size of the object of the image. Therefore, there is a costly problem.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 단일카메라를 이용하여 얻은 이미지에서 카메라와 객체사이의 거리에 상관없이 객체를 실제 크기를 계산하고, 그 크기를 고유한 값으로 표현하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the conventional problem, regardless of the distance between the camera and the object in the image obtained using a single camera to calculate the actual size of the object, expressing the size as a unique value It is.
또한, 단일카메라를 사용한 이미지에서 객체가 차지하는 픽셀 수가 다르더라도 같은 크기의 객체는 같은 값을 가지게 하고, 객체가 차지하는 픽셀 수가 같더라도 크기가 다른 객체는 다른 값을 가지게 하는 것이다.In addition, even if the number of pixels occupied by an object is different in an image using a single camera, objects of the same size have the same value, and objects having different sizes have different values even if the number of pixels occupied by the object is different.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 장치는,An apparatus for measuring the actual size of an image using a single camera according to an aspect of the present invention for solving this problem,
바닥면 및 수직에 대해 각각 소정의 각도로 설치되고, 감시구역내의 영상을 갭쳐하여 출력하는 카메라부;A camera unit which is installed at a predetermined angle with respect to the floor and the vertical, respectively and gaps and outputs an image in the surveillance zone;
상기 카메라부의 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 저장하는 메모리; A memory for storing an angle with respect to a bottom surface and a vertical surface of the camera unit and a height from a bottom surface;
상기 메모리를 참조하여 상기 카메라부의 영상 출력에 포함된 객체의 각 픽셀별로 크기를 계산한 후 이를 합하여 상기 객체의 실제크기를 출력하는 제어부를 포함한다.And a controller for calculating a size for each pixel of the object included in the image output of the camera unit by referring to the memory and adding the sum to output the actual size of the object.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법은,Method for measuring the actual size of the image using a single camera according to one feature of the present invention for solving this problem,
바닥면 및 수직면에 대해 각각 소정의 각도로 설치되고, 감시구역내의 영상을 캡쳐하여 출력하는 하나의 카메라로부터 영상신호를 입력받는 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법으로서,As a method for measuring the actual size of an image using a single camera, which is installed at a predetermined angle with respect to the floor and the vertical plane, and receives an image signal from one camera that captures and outputs an image in the surveillance area.
상기 카메라의 영상신호의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 감시 구역내에 침입한 대상을 추출하는 단계;Comparing the previous frame with the current frame of the video signal of the camera and extracting an object invading into the surveillance zone;
내부의 미리 저장된 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 이용하여 추출된 대상의 각 픽셀별로 실제 크기를 계산하는 단계;Calculating an actual size for each pixel of the extracted object by using an angle with respect to a bottom surface and a vertical surface stored inside and a height from the bottom surface;
계산된 각 픽셀별 실제 대상의 크기를 합하여 대상의 실제 크기를 계산하는 단계를 포함한다.And calculating the actual size of the object by summing the calculated sizes of the actual objects for each pixel.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법을 기록한 기록매체는,According to another aspect of the present invention for solving this problem, a recording medium recording a method for measuring the actual size of an image using a single camera,
바닥면 및 수직면에 대해 각각 소정의 각도로 설치되고, 감시구역내의 영상을 캡쳐하여 출력하는 하나의 카메라로부터 영상신호를 입력받는 단일 카메라를 이용한 영상의 실제 크기 측정 방법을 기록한 기록매체로서,A recording medium which is installed at a predetermined angle with respect to the floor and the vertical plane, and records a method of measuring the actual size of an image using a single camera that receives an image signal from one camera that captures and outputs an image in a surveillance area.
상기 카메라의 영상신호의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 감시 구역내에 침입한 대상을 추출하는 기능;Extracting an object invading into the surveillance zone by comparing the previous frame with the current frame of the video signal of the camera;
내부의 미리 저장된 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 이용하여 추출된 대상의 각 픽셀별로 실제 크기를 계산하는 기능;A function of calculating an actual size for each pixel of the extracted object by using angles of the pre-stored bottom and vertical surfaces and heights from the bottom surface;
계산된 각 픽셀별 실제 대상의 크기를 합하여 대상의 실제 크기를 계산하는 기능이 구현된 프로그램을 기록하고 있다.The program that implements the function of calculating the actual size of the object by adding the calculated size of the actual object for each pixel is recorded.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상의 실제 크기 측정 장치의 블럭 구성도이다.4 is a block diagram of an apparatus for measuring an actual size of an image according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 실제 크기 측정 장치는, 카메라(100), 메모리(110), 제어부(120)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the apparatus for measuring the actual size of an image according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
카메라(100)는 바닥면 및 수직에 대해 각각 소정의 각도로 설치되고, 감시구역내의 영상을 캡쳐하여 출력한다. 실제로 벽면이나 기타 구조물에 고정 구조물 또는 나사 등을 이용하여 카메라(100)를 고정되게 설치한다. 메모리(110)는 상기 카메라의 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 저장하며, 상기 카메라(100)의 이전 프레임의 영상을 저장한다. 제어부(120)는 상기 메모리(110)를 참조하여 상기 카메라(100)의 영상 출력에 포함된 객체의 각 픽셀별로 크기를 계산한 후 이를 합하여 상기 객체의 실제크기를 출력한다.The
메모리(110) 및 제어부(120)는 필요에 따라 카메라(100)에 내장되어 사용될 수도 있고, 별도로 제작될 수도 있다. 또한, 메모리(110) 및 제어부(120)는 컴퓨터 등의 시스템에 탑재되어 다른 감시장치 등과 연동되어 사용될 수 있다. The
이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 영상의 실제 크기 측정 장치의 동작은 다음과 같다.Operation of the apparatus for measuring the actual size of an image according to an embodiment of the present invention having such a configuration is as follows.
먼저, 기준평면은 수평 바닥이고, 카메라(100)는 좌우수평으로 설치하며, 물체는 지면에 수직으로 붙어 있다는 가정을 한다.First, it is assumed that the reference plane is a horizontal floor, the
이러한 수치에 오차가 있을 경우에는 결과에도 오차가 발생할 수 있으므로 가급적 정확하게 설치를 한다.If there is an error in these values, an error may occur in the result, so install it as accurately as possible.
이후, 카메라(100)는 영상을 획득하여 출력한다. 이러한 카메라는 단일 카메라(100)를 사용하며, 복수의 카메라를 사용하지 않아 비용이 절감된다. Thereafter, the
그러면, 제어부(100)의 대상 추출부(121)는 메모리(110)에 저장된 이전영상과 카메라(100)에서 입력되는 현재 영상과의 차이를 구하고, 차이가 있는 부분을 대상으로 추출하여, 대상으로 추출된 픽셀들의 정보를 출력한다. Then, the
그리고 나서, 대상의 크기 계산부(122)는 대상의 픽셀 정보를 입력받고, 각 픽셀별로 상기 메모리(110)에 저장된 상기 카메라의 바닥면 및 수직면에 대한 각도 및 바닥면으로부터의 높이를 참조하여 실제 크기를 구하고, 이를 합하여 실제 대상의 크기를 계산하여 출력한다.Then, the
이후, 이러한 대상의 크기를 입력받아 감시장치(도면 미도시) 등에서 크기에 따라 무시 또는 경보를 발생하거나 할 수 있으며, 다른 분야에서도 본 발명을 다양하게 이용할 수 있다.Subsequently, the size of the object may be input to generate a disregard or alarm depending on the size of the monitoring device (not shown) or the like, and the present invention may be variously used in other fields.
상기 과정에서 대상의 크기 계산부(122)가 대상의 실제 크기를 계산하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.In the above process, the process of calculating the actual size of the object by the
일반적으로 단일카메라를 이용한 감시용 카메라(100)는 도5의 왼쪽 그림과 같은 구조를 가지고, 카메라(100)에서 획득한 영상은 도 5와 같다.In general, the
단일 카메라(100)를 이용한 감시영역은 도 6과 같은 구조를 가지고 물리적인 공간에서 사다리꼴은 이미지 상에서 객체의 한 픽셀로 나타난다. The surveillance area using the
카메라 자체 정보 (카메라 렌즈의 수평 및 수직 화각), 카메라 설치 정보(카메라 설치 시 높이 및 각도) 및 처리되는 이미지 크기(이미지 가로, 세로 픽셀 수)를 변수로 이용하여 이미지에서 객체가 차지하는 픽셀에 가중치를 주어 카메라와의 원근에 관계없이 동일 크기의 물체가 일정한 값을 갖도록 한다.Weights the pixels occupied by the object in the image using the camera's own information (horizontal and vertical angles of view of the camera lens), camera setup information (height and angles when the camera is installed), and the size of the image being processed (image width, number of vertical pixels) as variables. To ensure that objects of the same size have a constant value regardless of their perspective with the camera.
가중치를 계산하기 위한 파라미터는 도 7과 같으며, 도 8 및 도 9에 감시영역의 측면도 및 평면도를 나타내었다.Parameters for calculating the weight are the same as in FIG. 7, and side and plan views of the surveillance area are shown in FIGS. 8 and 9.
실제 대상 객체의 크기를 구하기 위한 수학식을 유도하는 과정은 다음과 같다,The process of deriving the equation for obtaining the size of the actual target object is as follows.
도 6의 원안에 표현되어 있는 사다리꼴은 앞에서의 설명과 같이, 물리적 공간에서의 사다리꼴이 이미지상에서 한 픽셀이 된다. 따라서 이미지 상에서 객체의 각 픽셀에 사다리꼴의 넓이를 가중치로 적용하면 카메라와의 원근에 관계없이 동일 크기의 물체가 일정한 값을 갖도록 할 수 있다. In the trapezoid shown in the circle of FIG. 6, as described above, the trapezoid in the physical space becomes one pixel on the image. Therefore, by applying the weight of the trapezoid to each pixel of the object on the image as a weight, an object of the same size can have a constant value regardless of the perspective with the camera.
도 10은 가중치로 적용할 사다리꼴(가중치 사다리꼴)을 나타낸다.10 shows a trapezoid (weighted trapezoid) to be applied as a weight.
도 10에서 카메라를 수평으로 설치함으로써 이미지의 가중치는 좌우 대칭이 되고, 이미지에서 픽셀 좌표는 도 10의 우측 그림과 같이 이미지상의 픽셀 좌표는 가로는 가운데부터 1, 2, 3, ... x, x+1, ... W/2 이고 세로는 아래부터 1, 2, 3, ... y, y+1, ... H/2 이다. 예를 들어 픽셀 좌표가 (x,y)일 때 도 10의 우측 그림에서 보라색 부분이 된다.By installing the camera horizontally in FIG. 10, the weights of the images become symmetrical, and the pixel coordinates in the image are 1, 2, 3, ... x, x + 1, ... W / 2 and the heights are 1, 2, 3, ... y, y + 1, ... H / 2 from the bottom. For example, when the pixel coordinate is (x, y), the purple part is shown in the right figure of FIG. 10.
가중치로 적용할 사다리꼴의 넓이는 아래 수학식 1과 같다.The area of the trapezoid to be applied as the weight is expressed by
다음, 사다리꼴의 높이를 구하기 위해 감시영역의 측면도를 생각해 보자. 이때, 설명의 편의를 위해, 영상에 높이가 2픽셀로 표현되는 물체의 예를 들기로 한다.Next, consider the side view of the surveillance area to find the height of the trapezoid. In this case, for convenience of description, an example of an object represented by 2 pixels in the height will be given.
도 11은 사다리꼴의 높이를 계산하기 위한 감시영역의 측면도이다.11 is a side view of the surveillance area for calculating the height of the trapezoid.
도 11을 참조하면, 사다리꼴의 높이는 아래 수학식 2와 같이 계산된다.Referring to FIG. 11, the height of the trapezoid is calculated as in
위의 수학식 2에서 픽셀이 나타내는 높이, Ly는 아래 수학식3과 같다.The height represented by the pixel in the above equation (2), Ly is equal to the following equation (3).
수학식 3에서 사용된 기준 벽면과의 거리, dy는 수학식 4와 같다.The distance from the reference wall used in the equation (3), dy is equal to the equation (4).
수학식 4의 카메라에서 한 픽셀을 이루는 객체의 부분을 투영한 각도, θy는 아래 수학식 5와 같다.The angle at which the portion of the object forming one pixel is projected by the camera of
따라서 수학식 5의 θy를 수학식 4에 대입하여 dy를 구하고, 또 수학식 5의 θy와 수학식 4의 dy를 수학식 3에 대입하여 Ly를 구한다. 또한 수학식 3에 y 대신 y-1을 대입하여 Ly-1을 구하고 이를 수학식 2에 대입하여 가중치 사다리꼴의 높이, Vy를 구할 수 있고 이를 나타내면 아래 수학식6과 같다.Therefore, dy is obtained by substituting [ theta] y of Equation 5 into
다음, 사다리꼴의 윗변을 구하기 위해 감시영역의 평면도를 생각해 보자.Next, consider the plan view of the surveillance area to find the upper side of the trapezoid.
도 12는 사다리꼴의 높이를 계산하기 위한 감시영역의 평면도이다.12 is a plan view of the surveillance region for calculating the height of the trapezoid.
도 11로부터 카메라부터 객체의 관심부분까지의 직선을 구할 수 있고, 이를 수학식 7에 나타내었다.A straight line from the camera to the point of interest of the object can be obtained from FIG. 11, which is shown in Equation 7.
가중치 사다리꼴의 윗변을 구하기 위해 수학식 7에 나타낸 직선을 높이로 하는 이등변 삼각형을 생각할 수 있다. 이 이등변 삼각형은 도 12에 나타내었다. 따라서 가중치 사다리꼴의 윗변은 수학식 8과 같다.In order to find the upper side of the weighted trapezoid, an isosceles triangle whose height is a straight line shown in Equation 7 can be considered. This isosceles triangle is shown in FIG. Therefore, the upper side of the weight trapezoid is expressed by
수학식 8에서 중심에서의 객체를 나타내는 픽셀까지의 거리, Dx,y를 수학식 9에 나타내었다. In
따라서 수학식 5의 θy를 수학식 7에 대입하여 Cy를 구하고, 이를 수학식 9에 대입하여 Dx,y를 구하고, 수학식 9에 x 대신 x-1을 대입하여 Dx-1,y를 구한 후, 이를 수학식 8에 대입하여 가중치 사다리꼴의 윗변, Hx,y를 구하면 아래 수학식 10과 같다.Therefore, the θy of equation (5) obtains a Cy is substituted in equation (7), by inserting them in equation (9) to obtain the Dx, y, x instead of x in Equation (9) - by substituting 1 after obtaining the Dx-1, y By substituting this in
그리고 가중치 사다리꼴의 아랫변, Hx,y-1은 윗변을 구하는 수학식 10의 y에 y-1을 대입하여 구할 수 있고 이를 수학식 11에 나타내었다.The lower side of the weighted trapezoid, Hx, y-1, can be obtained by substituting y - 1 with y in Equation 10 for obtaining the upper side, and is shown in Equation 11.
따라서 픽셀에 따른 가중치는 수학식 1에 수학식 6의 Vy를, 수학식 10의 Hx,y를, 수학식 11의 Hx,y-1을 대입하면 수학식 12와 같다.Accordingly, the weight of the pixel is equal to
Ax,y : 픽셀에 가해지는 가중치 (사다리꼴의 넓이).Ax, y: The weight on the pixel (area of the trapezoid).
x : 이미지에서 가로 픽셀 위치x: Horizontal pixel position in the image
y : 이미지에서 세로 픽셀 위치y: position of vertical pixel in image
he : 카메라의 설치 높이he: installation height of camera
AB : 카메라 설치 각도AB: Camera Installation Angle
θy : 이미지에서 y번째 픽셀을 이루는 부분을 투영하는 카메라와 바닥면이 이루는 각도θy: Angle formed by the camera and the bottom surface that project the y-th pixel portion of the image
AH : 카메라 렌즈의 수평화각AH: horizontal angle of view of the camera lens
AV : 카메라 렌즈의 수직화각AV: Vertical angle of view of the camera lens
W : 이미지의 가로 픽셀 수W: the number of horizontal pixels in the image
H : 이미지의 세로 픽셀 수H: Number of vertical pixels in the image
bottom : 이미지에서 객체의 가장 밑에 있는 픽셀의 위치bottom: the position of the bottommost pixel of the object in the image
따라서, 객체에 포함된 픽셀에서 픽셀 좌표에 대한 가중치를 수학식 12에서 구하였고 이를 이용하여 객체의 크기를 구하면 도 13과 같다.Accordingly, the weight of the pixel coordinates of the pixels included in the object is obtained from
도 13을 참조하면, 객체가 차지하는 모든 픽셀에 대한 가중치의 합, 즉 물체의 크기 Osize는 수학식 12의 Ax,y를 이용하여 표현하면 아래 수학식 13과 같다.Referring to FIG. 13, the sum of weights of all pixels occupied by the object, that is, the size of the object Osize is expressed using
이러한 과정에 의해 카메라(100)에 의해 입력된 영상에 포함된 대상 객체의 실제 크기를 구할 수 있게 된다.Through this process, the actual size of the target object included in the image input by the
이러한 크기를 구하는 방법은 다양한 변형이 가능하며, 본 발명의 실시예에서 이용한 정보에 대응하는 다른 변수나 정보를 이용하여 실제 대상 객체의 크기를 구할 수도 있다.The method for obtaining the size may be variously modified, and the size of the actual target object may be obtained using other variables or information corresponding to the information used in the embodiment of the present invention.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not implemented only through the apparatus and the method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Implementation may be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 동일 객체임에도 불구하고 카메라와의 거리 때문에 다른 픽셀 수를 가지는 이미지의 실제 크기를 하나의 카메라를 이용하여 알 수 있고, 이러한 크기 정보를 활용할 수 있게 된다.As described above, in the exemplary embodiment of the present invention, the actual size of an image having different pixel counts can be known by using one camera despite the same object, and the size information can be utilized. .
또한, 카메라 자체 정보 (카메라 렌즈의 수평 및 수직 화각), 카메라 설치 정보(카메라 설치 시 높이 및 수직 각도) 및 처리되는 이미지 크기(이미지 가로, 세로 픽셀 수)를 변수로 이용하여 이미지에서 객체가 차지하는 픽셀에 가중치를 주어 카메라와의 원근에 관계없이 동일 크기의 물체가 일정한 값을 갖도록 할 수 있다.In addition, the camera's own information (horizontal and vertical angles of view of the camera lens), camera installation information (height and vertical angles when the camera is installed), and image size processed (image width, number of vertical pixels) are used as variables to capture the object's occupancy in the image. By weighting the pixels, objects of the same size can have a constant value regardless of their perspective with the camera.
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