KR101241803B1 - 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법 - Google Patents

멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

멀티 카메라(multi-camera)를 이용하여 차량 등에 장착되는 블랙박스(blackbox)에 적합한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법에 관한 것이다. 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장하는 차량용 영상 녹화 장치는, 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력하는 복수의 카메라; 및 상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터의 밝기를 분석하고, 주요 피사체의 식별이 가능한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선택하여 저장하는 디지털 비디오 녹화기를 포함한다. 이에 의하면, 서로 다른 노출시간을 가지는 복수의 카메라로 구성된 멀티 카메라 시스템을 이용함으로써 하나의 카메라가 가지는 좁은 다이나믹 레인지로 인해 발생하는 역광 효과가 최소화된 녹화 영상을 선택하여 저장함으로써 차량 번호판과 같은 주요 피사체의 밝기가 확보되도록 할 수 있다.

Description

멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법{Multi-camera video recording device and method for vehicle using multi-camera system}
본 발명은 차량용 영상 녹화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티 카메라(multi-camera)를 이용하여 차량 등에 장착되는 블랙박스(blackbox)에 적합한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차가 생활 필수품화되어 감에 따라 주정차 문제, 교통 문제 및 교통사고 등의 부작용도 증대되고 있다.
특히, 교통사고는 당사자간에 합의에 따라 원만하게 해결되는 경우도 있지만, 과실 정도의 판단이 모호한 경우 당사자간의 합의가 쉽게 이루어지지 못하며, 뺑소니 사고의 경우에는 도의적인 측면에서 매우 심각한 후유증을 초래하기도 한다.
따라서, 객관적인 자료를 바탕으로 한 교통사고 처리의 필요성이 절실해지고 있으며, 이러한 필요성을 감안하여 항공기의 블랙박스와 같은 장치를 차량에도 실제 탑재하여 사고 처리시 객관적인 자료로 활용할 수 있는 여러 가지 방안이 개발되고 있다.
현재 개발되고 있는 차량용 블랙박스 시스템(즉, 차량용 영상 녹화 장치)은 카메라를 이용하여 차량 주변을 촬영한 영상 데이터를 기록 저장하는 방식이 주를 이루고 있다. 또한, 이러한 차량용 영상 녹화 장치는 외부 전자기기에 연결하여 저장된 영상 데이터를 확인할 수 있어 액정 디스플레이가 구비되지 않는 타입과 촬영되는 또는 저장된 영상 데이터가 해당 장치를 통해서도 확인할 수 있도록 하기 위해 액정 디스플레이를 구비하는 타입 등이 있다.
이러한 차량용 영상 녹화 장치는 사고 발생 시점 전후의 영상을 저장함으로써 사고 처리시 책임 소재 판단의 객관적 자료를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 차량용 영상 녹화 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 종래 차량용 영상 녹화 장치에서 적정 밝기의 녹화 영상을 획득하기 위한 방법의 순서도이며, 도 3은 노출 보정 전과 노출 보정 후의 녹화 영상에 대한 예시도이고, 도 4는 특수 상황에서 촬영된 녹화 영상에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 차량용 영상 녹화 장치(1)는 차량 주변의 영상을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 하나의 카메라(2)와, 카메라(2)로부터 수신한 영상 데이터를 저장하는 디지털 비디오 녹화기(3)를 포함한다.
카메라(2)는 변화하는 차량 주변의 조도 조건에 맞도록 노출을 자동으로 보상하게 된다. 도 2를 참조하면, 카메라(2)에 의하여 촬영된 영상 데이터에 대하여 전체 픽셀들의 밝기값을 측정하고 그 평균으로부터 영상의 전체 밝기를 측정하고(단계 S10), 이를 미리 설정된 기준 밝기와 비교한다(단계 S12). 비교 결과 현재 영상 데이터의 밝기가 기준 밝기와 실질적으로 동일(그 차이가 지정된 오차 범위 이내인 경우를 포함)한 경우 카메라(2)에 기설정된 노출시간을 변경할 필요가 없으므로 카메라(2)의 설정이 변경되지 않도록 하며(단계 S14), 현재 영상 데이터의 밝기가 기준 밝기보다 어두운 경우에는 노출시간이 증가하도록 카메라(2)의 설정을 제어하고(단계 S16), 현재 영상 데이터의 밝기가 기준 밝기보다 밝은 경우에는 노출시간이 감소하도록 카메라(2)의 설정을 제어한다(단계 S18).
예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 노출 보정 전에는 어둡게 촬영되어 피사체의 식별이 불가능하였지만, 노출시간이 증가하도록 설정하는 노출 보정 후에는 적정한 밝기를 가지도록 촬영되어 피사체의 식별이 가능해지게 된다.
하지만, 이 경우 노출 보정 이전 시점에서의 영상 촬영은 불가능하여 시차로 인한 공백이 발생하게 되며, 매우 짧은 순간의 영상도 중요한 차량 사고와 같은 돌발상황에서 중요 정보를 손실하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 종래 차량용 영상 녹화 장치에서는 전체 밝기가 동일하지만, 광원의 분포에 따라 주요 피사체의 밝기가 달라질 수 있는 한계가 있었다. 예를 들면, 도 4에 도시된 것과 같은 특수 상황((a)는 실외 역광인 경우, (b)는 위치가 실내 주차장인 경우, (c)는 야간 전조등이 함께 촬영된 경우)에서는 실내외 및/또는 주야간에서의 역광 효과가 인해 차량용 영상 녹화 장치에서 녹화되어야 할 차량 번호판과 같은 주요 피사체의 밝기가 충분하지 못한 것과 같은 문제점이 있었다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 서로 다른 노출시간을 가지는 복수의 카메라로 구성된 멀티 카메라 시스템을 이용함으로써 하나의 카메라가 가지는 좁은 다이나믹 레인지(dynamic range)로 인해 발생하는 역광 효과가 최소화된 녹화 영상을 선택하여 저장함으로써 차량 번호판과 같은 주요 피사체의 촬영을 위한 밝기가 확보되도록 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 다양한 환경 하에서 적정 노출 오류로 인한 정보 손실을 최소화하며, 돌발 상황에서도 중요 정보가 기록되도록 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 멀티 카메라 시스템을 이용하면서도 일정 주기마다 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라의 동작 전원을 오프시켜 불필요한 전력 소모를 줄임으로써 하나의 카메라를 이용하는 경우와 유사한 전력 소모를 나타내는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장하는 차량용 영상 녹화 장치로서, 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력하는 복수의 카메라; 및 상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터의 밝기를 분석하고, 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택하여 저장하는 디지털 비디오 녹화기를 포함하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치가 제공된다.
상기 디지털 비디오 녹화기는, 상기 영상 데이터에 대하여 히스토그램 분석을 수행하는 영상 분석부와; 상기 히스토그램 분석의 결과에 기초하여 상기 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 카메라 선택부와; 상기 선택된 카메라로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 영상 저장부를 포함할 수 있다.
상기 카메라 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증(normality test)을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택할 수 있다.
또는 상기 카메라 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우짐 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 카메라를 선택할 수 있다. 상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리이며, 상기 카메라 선택부는 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택할 수 있다.
상기 영상 분석부는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
상기 복수의 카메라 중 상기 카메라 선택부에 의해 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 미리 지정된 시간 동안 동작 전원이 오프되어 대기 상태가 되도록 하는 제1 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 카메라 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 카메라 제어부는 상기 미리 지정된 시간이 경과한 후 대기 상태에 있는 카메라에 대하여 동작 전원이 온되어 활성화 상태가 되도록 하는 제2 카메라 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.
상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장하는 차량용 영상 녹화 장치로서, 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력하는 복수의 카메라; 및 상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 디지털 비디오 녹화기를 포함하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치가 제공된다.
상기 디지털 비디오 녹화기는, 각 카메라로부터 입력되어 저장된 영상 데이터의 밝기를 분석하고, 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제할 수 있다.
상기 디지털 비디오 녹화기는, 상기 복수의 카메라로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 영상 저장부와; 상기 영상 데이터에 대하여 히스토그램 분석을 수행하는 영상 분석부와; 상기 히스토그램 분석의 결과에 기초하여 상기 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택하는 영상 선택부와; 상기 영상 선택부에 의해 선택된 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 영상 삭제부를 포함할 수 있다.
상기 영상 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 선택할 수 있다.
또는 상기 영상 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우짐 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 영상 데이터를 선택할 수 있다. 상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브의 중심선까지의 거리이며, 상기 영상 선택부는 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 선택할 수 있다.
상기 영상 분석부는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복수의 카메라를 포함하는 차량용 영상 녹화 장치에서 차량 주변의 영상을 녹화하는 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
일 실시예에 따른 영상 녹화 방법은, (a) 상기 복수의 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 입력받아 밝기를 분석하는 단계-여기서, 상기 복수의 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정됨-; (b) 분석 결과에 따라 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 촬영한 카메라를 선택하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 선택된 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단계 (a)에서 히스토그램 분석을 통해 상기 영상 데이터의 밝기를 분석할 수 있다.
상기 단계 (b)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택할 수 있다.
상기 단계 (b)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우짐 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 카메라를 선택할 수 있다. 상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브의 중심선까지의 거리이며, 상기 단계 (b)에서 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택할 수 있다.
상기 단계 (a)에서 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
상기 복수의 카메라 중 상기 단계 (b)에서 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 미리 지정된 시간 동안 동작 전원이 오프되어 대기 상태가 되도록 하는 제1 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 지정된 시간이 경과한 후 대기 상태에 있는 카메라에 대하여 동작 전원이 온되어 활성화 상태가 되도록 하는 제2 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 영상 녹화 방법은, (a) 상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 단계-여기서, 상기 복수의 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정됨-; (b) 저장된 영상 데이터의 밝기를 분석하는 단계; 및 (c) 분석 결과에 따라 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단계 (c)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제할 수 있다.
상기 단계 (c)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우짐 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 상기 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택할 수 있다. 상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브의 중심선까지의 거리이며, 상기 단계 (c)에서 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제할 수 있다.
상기 단계 (b)는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 노출시간을 가지는 복수의 카메라로 구성된 멀티 카메라 시스템을 이용함으로써 하나의 카메라가 가지는 좁은 다이나믹 레인지로 인해 발생하는 역광 효과가 최소화된 녹화 영상을 선택하여 저장함으로써 차량 번호판과 같은 주요 피사체의 촬영을 위한 밝기가 확보되도록 할 수 있다.
또한, 다양한 환경 하에서 적정 노출 오류로 인한 정보 손실을 최소화하며, 돌발 상황에서도 중요 정보가 기록되도록 할 수 있다.
또한, 멀티 카메라 시스템을 이용하면서도 일정 주기마다 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라의 동작 전원을 오프시켜 불필요한 전력 소모를 줄임으로써 하나의 카메라를 이용하는 경우와 유사한 전력 소모를 나타낼 수 있다.
도 1은 종래 차량용 영상 녹화 장치의 블록 구성도.
도 2는 종래 차량용 영상 녹화 장치에서 적정 밝기의 녹화 영상을 획득하기 위한 방법의 순서도.
도 3은 노출 보정 전과 노출 보정 후의 녹화 영상에 대한 예시도.
도 4는 특수 상황에서 촬영된 녹화 영상에 대한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치의 구성 블록도.
도 6은 촬영된 영상에 대한 영상 분석의 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에 이용되는 멀티 카메라 시스템에서 서로 다른 노출시간을 가지는 복수의 카메라에서 촬영한 영상 데이터의 예시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에서 멀티 카메라 시스템을 이용하여 영상을 녹화하는 방법의 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치의 구성 블록도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에서 멀티 카메라 시스템을 이용하여 영상을 녹화하는 방법의 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치의 구성 블록도이고, 도 6은 촬영된 영상에 대한 영상 분석의 예시도이다.
본 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치(100)는 복수의 카메라(110-1, 110-2, …, 110-n, 이하 '110'으로 통칭함)를 이용하여 차량 주변 영상을 촬영하되, 그 노출시간을 다르게 설정함으로써 밝기가 다른 복수의 영상 데이터를 획득하고 이들 모두 혹은 선택된 하나 이상의 영상 데이터를 저장한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 주요 피사체를 포함하는 소정의 영역에 대하여 동일 시점에 다양한 노출시간을 가지는 영상 데이터를 획득할 수 있어 하나의 카메라를 이용하는 경우에 노출 부족으로 인한 어두움이나 노출 과다로 인한 포화 현상으로 예를 들면 차량 번호판과 같은 주요 피사체를 식별하지 못하게 되는 문제점을 해결한다. 또한, 다양한 환경(예를 들면, 실외 역광의 경우, 위치가 실내 주차장인 경우, 야간 전조등이 비춰지는 경우 등) 하에서 적정 노출 오류에 따른 정보 손실을 최소화하며, 돌발 상황에서도 중요 정보가 기록되도록 하여 영상 녹화 장치, 특히 차량용 블랙박스 시스템의 기능을 극대화시키는 효과가 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치(100)는 차량에 장착되어 차량 주변의 영상을 촬영하는 복수의 카메라(110)와, 복수의 카메라(110)에서 촬영된 영상을 입력받아 저장하는 디지털 비디오 녹화기(120)를 포함한다.
복수의 카메라(110)는 멀티 카메라 시스템을 구성하며, 기본적으로 혹은 사용자의 선택에 따라 그 노출시간이 서로 다르도록 설정된다(t1≠t2≠…≠tn).
각 카메라(110)는 촬영 영역의 대부분이 서로 중첩되어 촬영될 수 있도록 배치(예를 들어, 차량 외부를 촬영하도록 차량용 영상 녹화 장치(100)의 전면부에 복수의 카메라 배치)되어 있으며, 식별을 요하는 주요 피사체(예를 들면, 상대 차량의 번호판 등)가 중첩 영역 내에 위치하여 복수의(예를 들어, 모든) 카메라(110)에 의해 촬영되도록 할 수 있다.
또한, 각 카메라(110)는 촬영을 시작하는 시점이 동일하게 설정되어 있어, 각 영상 데이터 간에 시차에 따른 공백이 발생하지 않도록 하여 차량 사고와 같은 돌발 상황에서도 중요 정보의 손실을 최소화할 수 있도록 한다.
각 카메라(110)는 후술할 디지털 비디오 녹화기(120)로부터 전송되는 카메라 제어신호에 따라 동작 전원의 온/오프(ON/OFF)가 설정될 수 있다. 동작 전원이 온(ON) 되는 경우 활성화 상태(active status)로 전환되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호로 변환한 영상 데이터를 생성하여 디지털 비디오 녹화기(120)로 제공하며, 동작 전원이 오프(OFF) 되는 경우 대기 상태(standby status)로 전환되어 전력 소모를 줄일 수 있도록 한다.
디지털 비디오 녹화기(120)는 복수의 카메라(110) 각각으로부터 영상 데이터를 입력받고, 각 영상 데이터를 분석하여 그 밝기를 측정하며, 적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 저장한다.
디지털 비디오 녹화기(120)는 영상 분석부(122), 카메라 선택부(124), 영상 저장부(126), 프로그램 저장부(130)를 포함한다. 실시예에 따라 카메라 제어부(128)를 더 포함할 수 있다.
영상 분석부(122)는 입력된 영상 데이터에 대하여 히스토그램(histogram) 분석을 수행한다. 히스토그램 분석은 영상 데이터의 각 픽셀의 밝기를 산출하고, 각 밝기를 가지는 픽셀 수를 카운트하여 히스토그램으로 변환함으로써 이루어지게 된다.
여기서, 입력된 영상 데이터의 전체 영역에 대해서 히스토그램 분석을 수행하거나 입력된 영상 데이터의 일부 영역에 대해서만 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 복수의 카메라(110)가 촬영하는 촬영 영역은 서로 중첩되는 영역을 가지게 되며, 주요 피사체는 중첩 영역 내에 위치하게 된다. 따라서, 각 카메라(110)로부터 제공된 영상 데이터에 대하여 주요 피사체가 위치하는 중첩 영역에 대해서만 히스토그램 분석을 수행하고 후술할 카메라 선택부(124)에서 그 분석 결과를 비교하는 것이 보다 정확하게 적정 노출의 영상을 촬영하고 있는 카메라를 선택하도록 할 수 있을 것이다. 이 경우 영상 분석부(122)는 각 카메라로부터 입력되는 영상에 대하여 중첩 영역이 어느 부분인지를 미리 알고 있을 수 있다.
다양한 영상에 대한 히스토그램 분석의 예가 도 6에 도시되어 있다. 가로축은 밝기를 나타내고 있으며, 세로축은 해당 밝기를 가지는 픽셀의 개수를 나타내고 있다.
카메라 선택부(124)는 영상 분석부(122)에 의해 분석된 결과를 바탕으로 하여 적정한 밝기, 즉 주요 피사체의 식별이 가능하도록 하는 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선별하고, 해당 영상 데이터를 제공한 카메라(110)를 선택하게 된다. 주요 피사체의 식별이 가능하도록 하는 밝기 조건은 실험적으로 및/또는 통계적으로 결정되어 설정될 수 있으며, 사용자에 의해 변경될 수도 있을 것이다.
적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하기 위한 방법은 다양할 수 있으나, 몇 가지 실시예만을 설명하면 다음과 같다.
제1 실시예로서 히스토그램 분석에 따른 영상 데이터의 밝기 분포곡선을 이용하는 방법이 적용될 수 있다. 일반적으로 영상 데이터의 밝기 분포곡선이 정규분포곡선(normal distribution curve)과 동일하거나 유사한 경우에 적정 노출에서 촬영된 것으로 볼 수 있다.
따라서, 영상 데이터에 대하여 정규성 검증(normality test)을 통해 영상 데이터의 히스토그램 분석 결과 생성된 밝기 분포곡선과 평균 밝기를 중앙으로 하여 좌우대칭인 종 모양(bell-shape)을 이루는 정규분포곡선과 비교했을 때 그 편차를 산출하고 가장 편차가 작은 영상 데이터를 선별한다. 이를 통해 현재 복수의 카메라(110)에서 촬영된 영상 데이터들 중에서 적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별할 수 있게 된다.
제2 실시예로서 적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하기 위해 특정 밝기로의 치우침 정도를 나타내는 편중값을 이용하는 방법이 적용될 수도 있다. 편중값은 영상 데이터의 히스토그램 분석 결과 생성된 밝기 분포곡선이 좌표축의 가로축의 중앙(영상 데이터의 최소 밝기 및 최대 밝기의 평균값 혹은 중간값)을 중심으로 좌측 혹은 우측으로 얼마나 치우쳐 있는지에 대한 정도를 나타내는 값으로서, 중앙으로부터 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리일 수 있다. 메인 로브는 밝기 분포곡선에서 대부분의 데이터가 존재하는 주요면적 부분으로서, 도 6에서의 참조번호 150a, 150b, 150c-1, 150c-2, 150d가 이에 해당한다.
히스토그램의 가로축이 좌에서 우로 밝기값이 증가하는 것으로 가정할 때, 분포곡선의 메인 로브는 노출 부족의 경우(도 6의 (a) 참조)에는 좌측에 치우쳐 있게 되어 편중값은 그 절대값이 큰 음수(-)값을 가지게 되며, 노출 과다의 경우(도 6의 (b) 참조)에는 우측에 치우쳐 있게 되어 편중값은 그 절대값이 큰 양수(+)값을 가지게 되고, 역광의 경우(도 6의 (c) 참조)에는 좌측과 우측 양단에 분할되어 치우쳐 있게 되어 편중값은 그 절대값이 큰 음수(-)값과 양수(+)값을 모두 가지게 되며, 적정 노출의 경우(도 6의 (d) 참조)에는 좌측 혹은 우측으로 과도하게 치우치지 않고 중앙에 위치하게 되어 편중값은 그 절대값이 작은 값을 가지게 된다.
따라서, 편중값을 이용하여 해당 영상 데이터의 노출 상태가 노출 부족, 노출 과다, 역광, 적정 노출 등 중 어디에 해당하는지를 판별함으로써, 복수의 카메라(110)에서 촬영된 영상 데이터들 중에서 적정 노출에 해당하는 영상 데이터를 선별할 수 있게 된다.
또는 제1 실시예 및 제2 실시예를 조합한 방법을 적용하여 적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별할 수도 있을 것이다.
영상 저장부(126)는 카메라 선택부(124)에 의해 선택된 카메라로부터 제공되는 영상 데이터를 소정의 저장공간에 저장한다. 소정의 저장공간은 영상 데이터를 영구 저장하기 위한 공간으로, 예를 들어 NAND FLASH, NOR FLASH, SD CARD, MMC CARD, CF CARD 등의 비휘발성 메모리일 수 있다.
본 실시예에서 복수의 카메라(110)에 의해 촬영되는 영상 데이터는 정지화상 혹은 동화상일 수 있다. 영상 데이터가 동화상인 경우에 각 카메라(110)에 설정된 노출시간에 따라 각 영상 데이터의 프레임레이트(frame rate)가 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 카메라의 노출시간이 1/30s 이고, 제2 카메라의 노출시간이 1/90s인 경우, 제1 카메라의 의해 촬영되는 영상 데이터의 최고 프레임레이트는 30 fps(frame per second)인 반면 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터의 최고 프레임레이트는 90 fps일 수 있다.
따라서, 영상 저장부(126)는 저장을 요하는 영상 데이터가 동화상인 경우에 선택된 카메라의 설정정보로부터 프레임레이트에 관한 정보를 획득하여 이전에 저장된 영상 데이터의 프레임레이트 혹은 기본 설정된 프레임레이트와 비교하고, 이전에 저장된 영상 데이터와의 데이터 정합성을 위해 최종 저장되는 영상 데이터의 프레임레이트가 이전 영상 데이터의 프레임레이트 혹은 기본 설정된 프레임레이트와 일치하도록 변환하여 저장할 수 있다. 추후 최종 저장된 영상 데이터가 차량용 영상 녹화 장치(100)에 구비된 표시부(미도시) 혹은 차량용 영상 녹화 장치(100)에 유/무선으로 연결된 표시장치 혹은 최종 저장된 영상 데이터를 입력받아 표시하는 별도의 표시장치를 통해 디스플레이되는 경우에 부자연스럽지 않고 연속된 영상으로 보여질 수 있도록 할 수 있다.
디지털 비디오 녹화기(120)는 카메라 선택부(124)에 의해 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 미리 지정된 시간 동안 동작 전원이 오프되도록 하는 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 카메라 제어부(128)를 더 포함할 수 있다.
카메라 선택부(124)에 의해 그 노출이 적정한 것으로 판단되어 하나 이상의 카메라가 선택된 경우, 나머지 카메라에 대해서도 촬영 동작을 수행하게 하는 것은 불필요한 전력 소모를 증가시키게 된다. 따라서, 카메라 제어부(128)는 선택되지 않은 나머지 카메라에 대하여 그 동작 전원이 오프되도록 하는 카메라 제어신호를 생성하여 출력함으로써 전체적으로 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 특히 차량용 영상 녹화 장치(100)가 배터리와 같은 휴대용 전원에 의해 구동되는 경우 그 이용가능시간을 연장시킬 수 있다.
카메라 제어부(128)는 미리 지정된 시간이 경과한 후 동작 전원이 오프되어 대기 상태에 있는 카메라에 대해 활성화 상태로 전환되어 동작할 수 있도록 동작 전원이 온되도록 하는 카메라 제어신호를 생성하여 출력할 수도 있다. 이는 이전에 선택된 카메라라 하더라도 일정 시간이 경과한 후에는 차량 외부 상황이 변화하여 적정 노출 상태에 해당하지 않을 수 있는 바, 일정 주기마다 모든 카메라를 동작시켜 촬영한 영상 데이터를 수신하여 분석하는 과정을 반복 수행하여 적정 노출을 가지는 카메라에 대한 정보를 갱신할 필요가 있기 때문이다.
프로그램 저장부(130)에는 차량용 영상 녹화 장치(100)를 구동하기 위한 프로그램이 저장된다. 예를 들어 영상 분석부(122), 카메라 선택부(124), 영상 저장부(126), 카메라 제어부(128) 등 중 하나 이상의 구성요소가 동작할 수 있도록 하는 소프트웨어가 프로그램 저장부(130)에 저장 유지될 수 있다. 이러한 프로그램 저장부(130)는 비휘발성 저장 공간일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에 이용되는 멀티 카메라 시스템에서 서로 다른 노출시간을 가지는 복수의 카메라에서 촬영한 영상 데이터의 예시도이다.
도 7을 참조하면, 서로 다른 노출시간(T/2, T, 2T)을 가지는 복수의 카메라로 구성된 멀티 카메라 시스템에 의해 촬영된 전체 영상 및 주요 피사체(여기서는, 상대 차량의 번호판) 부분 영상이 도시되어 있다.
이와 같이 노출시간에 따라 전체 영상의 밝기, 주요 피사체 부분 영상의 밝기가 서로 다르게 되고 그 식별 가능성도 달라지게 되는 바, 본 발명에서와 같이 다양한 노출시간에 따른 영상 데이터를 최대한 많이 확보한 후 적정 노출을 가지는 영상 데이터를 선택하여 저장함으로써 노출 오류로 인한 정보 손실을 최소화시키는 것이 가능하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에서 멀티 카메라 시스템을 이용하여 영상을 녹화하는 방법의 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 차량용 영상 녹화 장치의 각각의 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다.
단계 S200에서, 복수의 카메라는 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력한다.
여기서, 각 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 있다. 또한, 각 카메라에 의해 촬영되는 촬영 영역은 대부분이 서로 중첩되어 주요 피사체가 중첩 영역 내에 위치하도록 하여 어느 카메라가 선택되더라도 주요 피사체에 대한 영상이 저장될 수 있도록 한다. 또한, 각 카메라는 동일 시점에 촬영을 수행하여 역시 어느 카메라가 선택되더라도 각 영상 데이터 간에 시차에 따른 공백이 발생하지 않도록 한다.
단계 S210에서, 디지털 비디오 녹화기의 영상 분석부는 복수의 카메라 각각으로부터 제공된 영상 데이터에 대하여 그 밝기를 분석한다. 밝기를 분석하기 위한 방법으로 히스토그램 분석을 이용할 수 있다. 여기서, 영상 데이터의 전체 영역에 대해서 밝기 분석을 수행하거나 주요 피사체가 포함되는 중첩 영역에 대해서만 밝기 분석을 수행할 수 있다.
단계 S220에서, 카메라 선택부는 단계 S210에서 분석된 결과를 이용하여 적정 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하고, 해당 영상 데이터를 제공한 카메라를 선택한다.
적정 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하기 위한 방법으로는, 각 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규 분포곡선 간의 편차를 산출하여 비교하는 정규성 검증 방법과, 각 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 편중값을 산출하여 비교하는 편중값 비교 방법이 있다. 정규성 검증 방법 및 편중값 비교 방법에 대해서는 앞서 상세히 설명하였는 바 여기에서는 그 설명을 생략하기로 한다.
단계 S230에서, 영상 저장부는 카메라 선택부에 의해 선택된 카메라로부터 생성되어 출력되는 영상 데이터를 소정의 저장공간에 저장한다. 여기서, 영상 데이터가 동화상인 경우에 해당 카메라의 설정정보로부터 프레임레이트에 관한 정보를 획득하여 기 저장된 영상 데이터의 프레임레이트 혹은 기본 설정된 프레임레이트와 동일한 프레임레이트를 가지도록 변환하여 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 녹화 방법에 의하면, 영상 데이터를 저장할 때마다 단계 S200 내지 S230을 반복 수행할 수 있다.
또는 다른 실시예에 따른 영상 녹화 방법에 의하면, 단계 S220과 S230 사이에 단계 S225가 추가 수행될 수 있다.
단계 S225에서, 카메라 선택부는 정규성 검증 방법 혹은 편중값 비교 방법에 의해 적정 밝기를 가지는 것으로 선별된 영상 데이터를 제공한 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 일정 시간 동안 동작 전원을 오프시켜 대기 상태로 전환되도록 하는 카메라 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다. 이로 인해 일정 시간 동안 나머지 카메라에 의한 전력 소모를 줄임으로써 한정된 배터리 용량을 효율적으로 활용할 수 있게 된다.
그리고 단계 S230 이후에, 미리 지정된 일정 시간이 경과할 때까지는 단계 S230을 반복 수행하고, 미리 지정된 일정 시간이 경과한 후에는 대기 상태에 있는 나머지 카메라에 대하여 동작 전원을 온시켜 활성화 상태로 전환되도록 하는 카메라 제어신호를 생성하여 전송하고(단계 S240), 단계 S200 이후 단계를 반복 수행할 수 있다.
상술한 영상 녹화 방법은 차량용 영상 녹화 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 충분한 저장공간을 확보하고 있는 경우 디지털 비디오 녹화기는 복수의 카메라로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장할 수 있다. 주요 피사체에 대하여 다양한 노출시간을 가지는 영상 데이터를 모두 저장함으로써, 추후 노출 오류로 인한 정보 손실을 최소화하고, 돌발 상황에 대한 중요 정보가 빠짐없이 기록되도록 할 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치의 구성 블록도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 영상 녹화 장치에서 멀티 카메라 시스템을 이용하여 영상을 녹화하는 방법의 순서도이다.
본 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치(300)는 복수의 카메라(110-1, 110-2, …, 110-n, 이하 '110'으로 통칭함)를 이용하여 차량 주변 영상을 촬영하되, 동일 시점에 촬영을 시작하면서 그 노출시간을 다르게 설정함으로써 밝기가 다른 복수의 영상 데이터를 획득하고 이들 모두를 디지털 비디오 녹화기(300)에 우선 저장함으로써 시차에 따른 공백이 발생하지 않도록 하고, 저장된 영상 데이터에 대하여 영상 분석을 수행하여 불필요한 것은 삭제함으로써 메모리의 효율성을 높일 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치(300)는 차량에 장착되어 차량 주변의 영상을 촬영하는 복수의 카메라(110)와, 복수의 카메라(110)에서 촬영된 영상을 입력받아 저장하는 디지털 비디오 녹화기(120)를 포함한다.
복수의 카메라(110)는 멀티 카메라 시스템을 구성하며, 기본적으로 혹은 사용자의 선택에 따라 그 노출시간이 서로 다르도록 설정된다(t1≠t2≠…≠tn).
각 카메라(110)는 촬영 영역의 대부분이 서로 중첩되어 촬영될 수 있도록 배치(예를 들어, 차량 외부를 촬영하도록 차량용 영상 녹화 장치(100)의 전면부에 복수의 카메라 배치)되어 있으며, 식별을 요하는 주요 피사체(예를 들면, 상대 차량의 번호판 등)가 중첩 영역 내에 위치하여 복수의(예를 들어, 모든) 카메라(110)에 의해 촬영되도록 할 수 있다.
또한, 각 카메라(110)는 촬영을 시작하는 시점이 동일하게 설정되어 있어, 각 영상 데이터 간에 시차에 따른 공백이 발생하지 않도록 하여 차량 사고와 같은 돌발 상황에서도 중요 정보의 손실을 최소화할 수 있도록 한다.
디지털 비디오 녹화기(320)는 복수의 카메라(110) 각각으로부터 영상 데이터를 입력받아 저장하고, 저장된 각 영상 데이터를 분석하여 그 밝기를 측정하며, 적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하여 메모리의 저장 효율을 높일 수 있다.
디지털 비디오 녹화기(320)는 영상 저장부(322), 영상 분석부(324), 영상 선택부(326), 영상 삭제부(328), 프로그램 저장부(330)를 포함한다.
영상 저장부(322)는 각 카메라(110)로부터 입력된 영상 데이터를 소정의 저장공간에 저장한다. 소정의 저장공간은 영상 데이터를 영구 저장하기 위한 공간으로, 예를 들어 NAND FLASH, NOR FLASH, SD CARD, MMC CARD, CF CARD 등의 비휘발성 메모리일 수 있다.
영상 분석부(324)는 입력된 영상 데이터에 대하여 히스토그램 분석을 수행한다. 영상 분석부(324)의 기능은 앞서 설명한 도 5의 영상 분석부(122)와 동일한 바 상세한 설명은 생략하기로 한다.
영상 선택부(326)는 영상 분석부(324)에 의해 분석된 결과를 바탕으로 하여 적정한 밝기, 즉 주요 피사체의 식별이 가능하도록 하는 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선별한다. 주요 피사체의 식별이 가능하도록 하는 밝기 조건은 실험적으로 및/또는 통계적으로 결정되어 설정될 수 있으며, 사용자에 의해 변경될 수도 있을 것이다.
적정한 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하기 위한 방법은 다양할 수 있으며, 앞서 설명한 것과 같이 영상 데이터의 밝기 분포곡선을 이용하는 방법, 편중값을 이용하는 방법, 이들의 조합 등이 적용될 수 있을 것이다. 이에 대해서는 앞서 상세히 설명하였는 바 그 설명은 생략하기로 한다.
영상 삭제부(328)는 영상 저장부(322)에 저장된 영상 데이터 중 영상 선택부(326)에 의해 선택된 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터가 삭제되도록 한다. 적정한 밝기를 가지지 못하는 불필요한 영상 데이터를 삭제함으로써, 메모리의 저장공간을 충분히 확보할 수 있으며, 메모리의 저장효율을 높이는 효과가 있다.
프로그램 저장부(330)에는 차량용 영상 녹화 장치(300)를 구동하기 위한 프로그램이 저장된다. 예를 들어 영상 저장부(322), 영상 분석부(324), 영상 선택부(326), 영상 삭제부(328) 등 중 하나 이상의 구성요소가 동작할 수 있도록 하는 소프트웨어가 프로그램 저장부(330)에 저장 유지될 수 있다. 이러한 프로그램 저장부(330)는 비휘발성 저장 공간일 수 있다.
도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 차량용 영상 저장 장치(300)에서 영상을 녹화하는 방법이 도시되어 있다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 차량용 영상 녹화 장치의 각각의 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다.
단계 S400에서, 복수의 카메라는 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력한다.
여기서, 각 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 있다. 또한, 각 카메라에 의해 촬영되는 촬영 영역은 대부분이 서로 중첩되어 주요 피사체가 중첩 영역 내에 위치하도록 하여 어느 카메라가 선택되더라도 주요 피사체에 대한 영상이 저장될 수 있도록 한다. 또한, 각 카메라는 동일 시점에 촬영을 수행하여 역시 어느 카메라가 선택되더라도 각 영상 데이터 간에 시차에 따른 공백이 발생하지 않도록 한다.
단계 S410에서, 디지털 비디오 녹화기의 영상 저장부는 복수의 카메라 각각으로부터 제공된 영상 데이터를 모두 소정의 저장공간에 저장한다.
단계 S420에서, 영상 분석부는 영상 저장부에 의해 저장된 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터에 대하여 그 밝기를 분석한다. 밝기를 분석하기 위한 방법으로 히스토그램 분석을 이용할 수 있다. 여기서, 영상 데이터의 전체 영역에 대해서 밝기 분석을 수행하거나 주요 피사체가 포함되는 중첩 영역에 대해서만 밝기 분석을 수행할 수 있다.
단계 S430에서, 영상 선택부는 단계 S420에서 분석된 결과를 이용하여 적정 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별한다.
적정 밝기를 가지는 영상 데이터를 선별하기 위한 방법으로는, 각 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규 분포곡선 간의 편차를 산출하여 비교하는 정규성 검증 방법과, 각 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 편중값을 산출하여 비교하는 편중값 비교 방법이 있다. 정규성 검증 방법 및 편중값 비교 방법에 대해서는 앞서 상세히 설명하였는 바 여기에서는 그 설명을 생략하기로 한다.
그리고 영상 삭제부는 영상 선택부에 의해 선택된 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터에 대해서는 저장공간에서 삭제되도록 한다.
상술한 영상 녹화 방법은 차량용 영상 녹화 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1, 100, 300: 차량용 영상 녹화 장치
2, 110-1, 110-2, 110-n: 카메라
3, 120, 320: 디지털 비디오 녹화기
122, 324: 영상 분석부
124: 카메라 선택부
126: 영상 저장부
128: 카메라 제어부
130, 330: 프로그램 저장부
150a, 150b, 150c-1, 150c-2, 150d: 메인 로브
322: 영상 저장부
326: 영상 선택부
328: 영상 삭제부

Claims (32)

  1. 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장하는 차량용 영상 녹화 장치로서,
    서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력하는 복수의 카메라; 및
    상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터의 밝기를 분석하고, 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택하여 저장하는 디지털 비디오 녹화기를 포함하되,
    상기 디지털 비디오 녹화기는,
    상기 영상 데이터에 대하여 히스토그램 분석을 수행하는 영상 분석부와;
    상기 히스토그램 분석의 결과에 기초하여 상기 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 카메라 선택부와;
    상기 선택된 카메라로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 영상 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증(normality test)을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우침 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리이며,
    상기 카메라 선택부는 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 분석부는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 카메라 중 상기 카메라 선택부에 의해 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 미리 지정된 시간 동안 동작 전원이 오프되어 대기 상태가 되도록 하는 제1 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 카메라 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카메라 제어부는 상기 미리 지정된 시간이 경과한 후 대기 상태에 있는 카메라에 대하여 동작 전원이 온되어 활성화 상태가 되도록 하는 제2 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  10. 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장하는 차량용 영상 녹화 장치로서,
    서로 다른 노출시간을 가지도록 설정되어 외부의 광학 영상을 전기적인 신호인 영상 데이터로 변환하여 출력하는 복수의 카메라; 및
    상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 디지털 비디오 녹화기를 포함하되,
    상기 디지털 비디오 녹화기는,
    상기 복수의 카메라로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 영상 저장부와;
    상기 영상 데이터에 대하여 히스토그램 분석을 수행하는 영상 분석부와;
    상기 히스토그램 분석의 결과에 기초하여 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택하는 영상 선택부와;
    상기 영상 선택부에 의해 선택된 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 영상 삭제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디지털 비디오 녹화기는, 각 카메라로부터 입력되어 저장된 영상 데이터의 밝기를 분석하고, 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 영상 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증(normality test)을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 영상 선택부는 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우침 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 영상 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리이며,
    상기 영상 선택부는 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 영상 분석부는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작하는 것을 특징으로 하는 멀티 카메라 시스템을 이용한 차량용 영상 녹화 장치.
  18. 복수의 카메라를 포함하는 차량용 영상 녹화 장치에서 차량 주변의 영상을 녹화하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 입력받아 밝기를 분석하는 단계-여기서, 상기 복수의 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정됨-;
    (b) 분석 결과에 따라 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 촬영한 카메라를 선택하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)에서 선택된 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터를 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (a)에서 히스토그램 분석을 통해 상기 영상 데이터의 밝기를 분석하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  19. 삭제
  20. 제18항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증(normality test)을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서 상기 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우침 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리이며,
    상기 단계 (b)에서 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 출력한 카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 카메라 중 상기 단계 (b)에서 선택된 카메라를 제외한 나머지 카메라에 대하여 미리 지정된 시간 동안 동작 전원이 오프되어 대기 상태가 되도록 하는 제1 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 미리 지정된 시간이 경과한 후 대기 상태에 있는 카메라에 대하여 동작 전원이 온되어 활성화 상태가 되도록 하는 제2 카메라 제어신호를 생성하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  26. 복수의 카메라를 포함하는 차량용 영상 녹화 장치에서 차량 주변의 영상을 녹화하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 카메라 각각으로부터 입력된 영상 데이터를 모두 저장하는 단계-여기서, 상기 복수의 카메라는 서로 다른 노출시간을 가지도록 설정됨-;
    (b) 저장된 영상 데이터의 밝기를 분석하는 단계; 및
    (c) 분석 결과에 따라 주요 피사체의 식별이 가능하도록 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (b)는 각 카메라에 의해 입력되는 영상 중 개별적으로 지정된 영역에 한하여 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선과 정규분포곡선의 편차를 산출하는 정규성 검증(normality test)을 통해 상기 편차가 가장 작은 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서 히스토그램 분석에 따른 상기 영상 데이터의 밝기 분포곡선의 치우침 정도를 나타내는 편중값을 이용하여 상기 미리 설정된 밝기 조건을 만족하는 영상 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 편중값은 상기 영상 데이터에서 표현 가능한 밝기값의 중앙으로부터 상기 밝기 분포곡선의 메인 로브(main lobe)의 중심선까지의 거리이며,
    상기 단계 (c)에서 상기 거리의 절대값이 가장 작은 영상 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  30. 삭제
  31. 제26항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는 동일 시점에 영상 촬영을 시작하는 것을 특징으로 하는 영상 녹화 방법.
  32. 제18항, 제20항 내지 제29항, 제31항 중 어느 하나에 기재된 영상 녹화 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.
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