KR101001425B1 - 멀티 센서 기반 피티제트 카메라 제어 장치 및 방법 - Google Patents

멀티 센서 기반 피티제트 카메라 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속도 센서와 터치 센서가 내장된 모바일 단말기기의 움직임에 따라 원격의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라를 제어할 수 있는 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법은 종래의 카메라 제어를 위한 키보드, 마우스, 조이스틱과 같은 기기가 컴퓨터에 연결되어 있어야 하는 문제점을 해결하여 휴대폰, PDA(personal digital assistants) 같은 모바일 단말기에서는 쉽게 조작할 수 있는 장점이 있다.
Figure R1020090043845
멀티 센서, 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라

Description

멀티 센서 기반 피티제트 카메라 제어 장치 및 방법 { Apparatus and method controlling PTZ(Pan-Tilt-Zoom) camera using multi sensor }
본 발명은 멀티 센서 기반 PTZ(피티제트) 카메라 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가속도 센서와 터치 센서가 내장된 기기의 움직임에 따라 원격의 PTZ 카메라를 제어할 수 있는 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 전자 및 통신 기술이 발전하면서 휴대폰과 PDA(personal digital assistants) 같은 모바일 기기를 이용하여 공공안전 및 웰빙 라이프를 위한 분야가 가장 관심있는 기술분야로 대두되고 있다.
예를 들어, 휴대폰의 전화 기능이외에 여러 가지 센서를 이용하여 활용하는 분야가 다양해지면서 인간 중심의 디지털 컨버전스 정보기기로 진화하고 있다.
또한, 사회가 발전할수록 안전에 대한 욕구는 더욱 커지고 있으며 공공 지역 의 안전을 위해 CCTV(Closed-circuit television)설치를 통해 각종 범죄 및 안전사고를 예방하고 녹화영상 재생을 통해 사건을 해결하고 있다.
최근에는 각 가정이나 학교, 어린이 놀이터, 놀이방에 감시 카메라를 설치하여 아이나 노모, 애완견의 모습을 보고자 하는 사람이 늘고 있다.
CCTV(Closed-circuit television)는 영상 감시 뿐만 아니라 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 이러한 분야에 효과적인 서비스를 제공하기 위해서는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 기능을 통해 360도 회전을 할 수 있도록 하여 1대의 카메라로 여러 방향을 볼 필요가 있다.
팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라를 제어하는 방법의 종래기술로는 키보드, 마우스, 조이스틱등을 이용하는 방법이 있다.
그러나, 종래기술에서는 키보드, 마우스, 조이스틱과 같은 기기가 컴퓨터에 연결되어 있어야 하는 문제점이 있다.
즉, 이동하며 조작하는 휴대폰, PDA(personal digital assistants) 같은 모바일 단말기에서는 쉽게 조작할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기존 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라를 제어하는 방법의 문제점을 해결하기 위한것으로, 터치 이미지 센서와 가속도 센서와 같은 멀티 센서가 내장된 모바일 기기의 움직임에 따라 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라를 제어할 수 있는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치의 일 실시예는, 수신한 멀티센서 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리하는 센싱 수신부; 상기 분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장하는 캐쉬; 상기 저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 프로세서; 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 데이터생성부; 및 상기 데이터 패킷을 전송하는 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법의 일 실시예는, 수신한 멀티센서 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리하는 센싱 수신단계; 상기 분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장하는 데이터 저장 단계; 상기 저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 프로세싱 단계; 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 데이터생성단계; 및 상기 데이터 패킷을 전송하는 송신단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치 및 방법에 의하면 종래의 카메라 제어를 위한 키보드, 마우스, 조이스틱과 같은 기기가 컴퓨터에 연결되어 있어야 하는 문제점을 해결하여 휴대폰, PDA(personal digital assistants) 같은 모바일 단말기에서는 쉽게 조작할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 1 에서의 모바일 기기(110)는 무선 통신이 가능한 휴대폰,PDA, 스마트 폰 등을 예로 들 수 있다.
모바일 기기(110)에는 터치 센서와 3축 가속도 센서가 내장되어 모바일 기기의 움직임을 감지할 수 있고, 모바일 기기의 움직임을 분석하여 데이터 패킷화 하고, 데이터 패킷을 무선인터넷(120)을 통하여 원거리에 있는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라에 전송하여 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라(130)를 제어할 수 있다.
모바일 기기에는 디스플레이부를 포함하고 있어 데이터 패킷에 의해 제어된 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라(130)가 촬영한 영상을 실시간으로 디스플레이 할 수 있다.
모바일 기기는 와이-파이(Wi-Fi)등의 무선 접속이 가능하다.
도 2 는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치의 개념도를 보여주는 도면이다.
본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치는 터치 센서 및 3축 가속도 센서를 내장한 모발일 기기에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치는 멀티 센서부(225), 센싱수신부(230),캐쉬(240), 프로세서(250), 데이터 생성부(260)및 송신부(270)를 포함한다.
멀티 센서부(225)는 터치센서(210)와 3축 각속도 센서(220)를 포함한다.
터치센서(210)는 모바일 기기의 디스플레부등의 손가락 터치등을 센싱할 수 있다.
손각락 터치를 통하여 디스플레이부의 두점을 스트레치하는 것은 원격의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라가 촬영할 수 있는 영역의 확대 제어 명령으로 매핑될 수 있다.
디스플레이부의 두점을 모으는 것은 원격의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라가 촬영할 수 있는 영역의 축소 제어 명령으로 매핑될 수 있다.
3축 각속도 센서는 소정 임계값 이상의 각속도 크기값을 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 패닝(panning) 제어 명령, 틸팅(tilting)제어 명령 또는 줌잉(zooming) 제어 명령으로 매핑될 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 3축 가속도 크기값을 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라 제어 명령을 매핑하는 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3a는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 패닝(panning) 제어를 위한 3축 가속도 크기의 값을 측정한 결과를 보여주는 도면이다.
도 3a의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 panning left 제어는 -X축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 돌리는 경우에 매핑된다.
도 3a의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 panning right 제어는 +X축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 돌리는 경우에 매핑된다.
도 3b는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 틸팅(tilting) 제어를 위한 3축 가속도 크기의 값을 측정한 결과를 보여주는 도면이다.
도 3b의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 tilt up 제어는 +Y축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 돌리는 경우에 매핑된다.
도 3b의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 tilt down 제어는 -Y축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 돌리는 경우에 매핑된다.
도 3c는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 줌잉(zooming) 제어를 위한 3축 가속도 크기의 값을 측정한 결과를 보여주는 도면이다.
도 3c의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 zoomoing in 제어는 -Y축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 수평이동하는 경우에 매핑된다.
도 3c의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 zoomoing out 제어는 +Y축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 수평이동하는 경우에 매핑된다.
도 3d는 도3a,도3b 및 도3c의 매핑 실시예에서 모바일 기기의 기준축을 도시한 도면이다.
팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라 제어 명령의 설정값은 처음 설정한 모바일 기기의 위치가 달라지면 변하는 변수이다.
센싱 수신부(230)는 멀티센서(225)로부터 수신한 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리한다.
캐쉬(240)는 분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장한다.
프로세서(250)는 저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑한다.
프로세서(250)는 노이즈제거부(251), 분할부(252), 고속 푸리에 변환부(253)및 카메라 제어명령 매핑부(254)를 포함한다.
노이즈 제거부(251)는 터치 센서 데이터 및 3 축 가속도 센서 데이터의 노이즈를 제거한다.
분할부(252)는 노이즈 제거된 터치 센서 데이터를 2차원 격자구조로 분할한다.
고속 푸리에 변환부(253)는 노이즈 제거된 3축 가속도 센서 데이터를 고속 푸리에 변환한다.
카메라 제어 명령 매핑부(254)는 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값 및 고속 푸리에 변환된 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 가속도 크기값을 기초로 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑한다.
카메라 제어 명령 매핑부(254)는 터치센싱매핑부(미도시)와 가속도 센싱 매핑부(미도시)를 포함한다.
터치센싱매핑부는 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값으로부터 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라가 감시할 수 있는 영역을 확대 제어 명령 또는 축소 제어 명령으로 매핑한다.
가속도 센싱 매핑부는 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 임계값 이상의 가속도 크기값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라의 패닝(panning) 제어 명령, 틸팅(tilting)제어 명령 또는 줌잉(zooming) 제어 명령 중 어느 하나로 매핑한다.
가속도 센싱 매핑부의 소정 방향의 가속도 크기값은 상기에 논의된 바와 같 이 X축, Y축 또는 Z축 중 하나의 축으로부터 다른 어느 하나의 축으로 변화하는 방향을 나타낸다.
즉, 도 3a의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라의 panning left 제어는 -X축에 있는 모바일 기기 현재위치에서 -Z축으로 돌리는 경우에 매핑된다.
데이터 생성부(260)는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성한다.
송신부(270)는 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 무선인터넷등르 통하여 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라로 전송한다.
도 4 는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다.
수신한 멀티센서 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리한다(S410).
분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장한다(S420)
저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑한다(S430)
팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성한다(S440).
생성된 데이터 패킷을 무선통신을 통하여 원격지의 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라에 전송한다(S450)
Step 430 단계는 구체적으로 아래의 과정을 거쳐 이루어진다.
터치 센서 데이터 및 3 축 가속도 센서 데이터의 노이즈를 제거한다(S431).
노이즈 제거된 터치 센서 데이터를 2차원 격자구조로 분할한다(S432).
노이즈 제거된 3축 가속도 센서 데이터를 고속 푸리에 변환한다(S433)
분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값 및 상기 고속 푸리에 변환된 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 가속도 크기값을 기초로 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑한다(S434)
또한 카메라 제어 명령 매핑단계는 터치센싱 매핑 단계와 가속도 센싱 매핑단계를 거쳐서 이루어진다.
터치센싱 매핑 단계는 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라가 감시할 수 있는 영역을 확대 제어 명령 또는 축소 제어 명령으로 매핑한다.
가속도 센싱 매핑단계는 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 임계값 이상의 가속도 크기값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라의 패닝(panning) 제어 명령, 틸팅(tilting)제어 명령 또는 줌잉(zooming) 제어 명령 중 어느 하나로 매핑한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 3축 가속도 크기값을 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom) 카메라 제어 명령을 매핑하는 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다.

Claims (9)

  1. 수신한 멀티센서 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리하는 센싱 수신부;
    상기 분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장하는 캐쉬;
    상기 저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 프로세서;
    상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 데이터생성부; 및
    상기 데이터 패킷을 전송하는 송신부;를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 터치 센서 데이터 및 3 축 가속도 센서 데이터의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;
    상기 노이즈 제거된 터치 센서 데이터를 2차원 격자구조로 분할하는 분할부;
    상기 노이즈 제거된 3축 가속도 센서 데이터를 고속 푸리에 변환하는 고속 푸리에 변환부; 및
    상기 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값 및 상기 고속 푸리에 변환된 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 가속도 크기값을 기초로 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 카메라 제어 명령 매핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라 제어 명령 매핑부는
    상기 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라가 감시할 수 있는 영역을 확대 제어 명령 또는 축소 제어 명령으로 매핑하는 터치센싱매핑부; 및
    상기 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 임계값 이상의 가속도 크기값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라의 패닝(panning) 제어 명령, 틸팅(tilting)제어 명령 또는 줌잉(zooming) 제어 명령 중 어느 하나로 매핑하는 가속도 센싱 매핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티 센서는 상기 데이터 패킷에 의해 제어된 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라가 획득한 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이부를 포함하는 모바일 단말기내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 소정 방향은 X축, Y축 또는 Z축 중 하나인 제 1 축으로부터 다른 어느 하나의 제 2 축으로 변화하는 방향인 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 장치.
  6. 수신한 멀티센서 데이터 중 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 분리하는 센싱 수신단계;
    상기 분리된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 각각 저장하는 데이터 저장 단계;
    상기 저장된 터치 센서 데이터와 3축 가속도 센서 데이터를 기초로 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 프로세싱 단계;
    상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 포함하는 데이터 패킷을 생성하는 데이터생성단계; 및
    상기 데이터 패킷을 전송하는 송신단계;를 포함하되,
    상기 프로세싱 단계는,
    상기 터치 센서 데이터 및 3 축 가속도 센서 데이터의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거단계;
    상기 노이즈 제거된 터치 센서 데이터를 2차원 격자구조로 분할하는 분할단계;
    상기 노이즈 제거된 3축 가속도 센서 데이터를 고속 푸리에 변환하는 고속 푸리에 변환단계; 및
    상기 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값 및 상기 고속 푸리에 변환된 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 가속도 크기값을 기초로 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라 제어 명령을 매핑하는 카메라 제어 명령 매핑단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 카메라 제어 명령 매핑단계는
    상기 분할된 격자구조에서의 터치 센서 데이터 위치와 방향 변화값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라가 감시할 수 있는 영역을 확대 제어 명령 또는 축소 제어 명령으로 매핑하는 터치센싱매핑단계; 및
    상기 3축 가속도 센서 데이터에서 소정 방향 임계값 이상의 가속도 크기값으로부터 상기 팬-틸트-줌(PTZ : pan-tilt-zoom)카메라의 패닝(panning) 제어 명령, 틸팅(tilting)제어 명령 또는 줌잉(zooming) 제어 명령 중 어느 하나로 매핑하는 가속도 센싱 매핑단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 소정 방향은 X축, Y축 또는 Z축 중 하나인 제 1 축으로부터 다른 어느 하나의 제 2 축으로 변화하는 방향인 것을 특징으로 하는 멀티 센서 기반 PTZ 카메라 제어 방법.
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