KR102152725B1 - 카메라 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 제어장치를 개시한다. 본 발명에 따른 카메라 제어장치는 카메라, 상기 카메라로부터 제공받은 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하고, 상기 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 특정좌표와 대응하는 상기 피사체의 특정 포인트를 위치시키는 처리부 및 상기 처리부로부터 출력되는 제어값을 토대로 상기 카메라의 촬영영역을 변경하는 카메라구동부를 포함한다.

Description

카메라 제어장치{Control apparatus for camera}
본 발명은 카메라 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감시영역을 촬영한 카메라 영상 내에 포함되어 있는 피사체의 위치가 항상 카메라 영상의 중심에 위치하도록 하는 카메라 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 감시영역 내의 피사체를 정확히 촬영하기 위하여 PTZ 카메라가 이용되고 있다.
즉, PTZ 카메라는 피사체를 추적하여 카메라 이동하거나, 피사체를 확대 또는 정밀하게 촬영하기 위하여 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 및 포커스(Focus) 기능을 포함하고 있다.
하지만, 종래의 PTZ 카메라는 감시영역을 촬영한 카메라 영상이 형성된 후, 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 및 포커스(Focus) 기능 중 어느 한 기능을 실행하여 피사체를 추적하거나 정밀 촬영하기 때문에, 피사체를 촬영한 후 추적 기능을 가동함에 따른 피사체 추적의 지연 현상이 발생한다.
따라서, 전술한 피사체 추적의 지연 현상으로 인해 카메라 영상 내 포함되는 피사체의 위치가 카메라 영상의 중심에서 벗어난 지점에 위치하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0009878(2008.01.30)
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 감시영역을 촬영한 카메라 영상 내에 포함되어 있는 피사체의 위치가 항상 카메라 영상의 중심에 위치하도록 하는 카메라 제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 카메라 제어장치는, 카메라, 상기 카메라로부터 제공받은 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하고, 상기 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 특정좌표와 대응하는 상기 피사체의 특정 포인트를 위치시키는 처리부 및 상기 처리부로부터 출력되는 제어값을 토대로 상기 카메라의 촬영영역을 변경하는 카메라구동부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 처리부는 상기 카메라로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는 영상수신모듈, 사용자의 선택 또는 미리 정해진 영상 검출 프로세스를 통해 상기 부분영상을 검출하는 타겟검출모듈, 상기 제1 카메라 영상의 중심좌표를 기준으로 상기 부분영상의 중심좌표와 대응하는 상기 제1 카메라 영상의 특정지점을 상기 카메라의 제어중심좌표로 정하고, 상기 부분영상의 중심좌표와 상기 카메라의 제어중심좌표 간의 차이에 따라 상기 카메라의 이동제어를 위한 제어가속도의 가중치를 변경하며, 변경된 가중치를 기초로 상기 제어값을 생성하는 제어값 계산모듈 및 상기 제어값을 상기 카메라구동부로 출력하는 제어실행모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 카메라 제어장치는 상기 사용자에 의해 상기 부분영상을 선택하게 하는 입력부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어값 계산모듈은 상기 피사체에 대한 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하는지를 판정하고, 판정결과에서 상기 감속패턴이 존재하는 경우 상기 피사체의 정지 예상 지점 전에 상기 카메라의 감속구간을 설정한다.
바람직하게는, 상기 제어값 계산모듈은 상기 판정결과에서 상기 감속패턴이 존재하지 않는 경우 상기 피사체의 정지 또는 방향전환 시에 상기 피사체의 정지 지점을 기점으로 해서 상기 카메라의 감속구간을 설정하고, 상기 제2 카메라 영상의 중심좌표 및 상기 피사체의 특정 포인트 간의 이격 거리만큼 미리 정해진 기준속도로 상기 카메라를 역방향으로 이동 설정한다.
바람직하게는, 상기 타겟검출모듈은 상기 제1 카메라 영상 내에 다수의 피사체가 있는 경우 상기 사용자에 의해 상기 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 선택하거나, 미리 정해진 선택 우선순위에 따라 상기 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 자동으로 선택한다.
따라서, 본 발명에서는 감시영역을 촬영한 카메라 영상 내에 포함되어 있는 피사체의 위치가 항상 카메라 영상의 중심에 위치하도록 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 제어장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 처리부에 대한 상세 구성을 일례로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 제어장치를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상을 일례로 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 4의 카메라 영상 중 피사체를 화면중심으로 이동하는 과정의 영상화면을 일례로 나타내는 예시도이다.
도 6 내지 도 8은 도 5의 영상화면을 시간대별로 구분한 예시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 처리부의 동작 과정을 제1 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 10은 도 9의 S104 단계에 대한 상세 과정을 일례로 나타내는 순서도이다.
도 11은 도 4의 카메라 영상 중 피사체의 정지 또는 방향전환 시에 대한 영상화면을 일례로 나타내는 예시도이다.
도 12는 도 10의 'K' 이후의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 13은 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상을 제어방향별로 구분한 예시도이다.
도 14는 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상 중 피사체가 다수인 경우 피사체를 특정하는 일례를 나타내는 예시도이다.
도 15는 도 1에 도시된 처리부의 동작 과정을 제2 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 16은 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상 중 피사체가 다수인 경우 피사체를 특정하는 다른 일례를 나타내는 예시도이다.
도 17은 도 1에 도시된 처리부의 동작 과정을 제3 실시예로 나타내는 순서도이다.
그리고, 도 18은 도 1에 도시된 처리부의 동작 과정을 제4 실시예로 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 제어장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 카메라 제어장치(100)는 감시영역을 촬영한 카메라 영상 내에 포함되어 있는 피사체의 위치가 항상 카메라 영상의 중심에 위치하도록 하는 구성을 갖춤으로써, 카메라 영상 중 가장자리에 피사체가 위치함에 따라 카메라 영상 내 가장자리에 위치한 피사체의 급작스런 속도 변화 등에 반응하지 못해서 피사체를 놓치게 되는 가능성을 현저히 줄일 수 있다.
추가로, 카메라 제어장치(100)는 피사체를 카메라 영상 내 항상 위치시키기 위하여 카메라의 이동속도를 증가시켜 카메라의 이동을 제어한 후, 피사체의 추적 중 피사체의 정지 또는 방향 전환 시에 카메라 정지로 인한 카메라의 이동 관성에 의해 카메라 영상의 중심부에서 발생하는 화면 진동현상을 제거할 수 있는 구성 또한 갖추는 것이 바람직하다.
구체적으로, 카메라 제어장치(100)는 카메라(110), 처리부(120) 및 카메라구동부(130)를 포함한다.
카메라(110)는 감시영역 내 피사체를 효율적으로 추적하기 위한 용도로 구비되는 경우, 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 및 포커스(Focus) 기능을 갖춘 PTZ 카메라로 구비될 수 있다.
처리부(120)는 카메라(110)로부터 제공받은 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하고, 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 검출한 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트를 위치시키는 제어값을 생성한다.
여기서, 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하는 것은 사용자의 선택 또는 미리 정해진 영상 검출 프로세스를 통해 실행된다. 사용자의 선택을 통한 부분영상의 특정에 대한 설명은 이하 제2 실시예에서 다루기로 한다.
영상 검출 프로세스를 통해, 제1 카메라 영상 중 부분영상을 검출하는 것은 사용자의 관여 없이 자동으로 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하는 것이다.
예를 들면, 현 프레임의 카메라 영상과 바로 전 프레임의 카메라 영상을 상호 비교하고, 비교 결과에서 영상 간 차이점을 기초로 관찰 대상으로서의 피사체가 될 수 있는 셀 영역을 특정하며, 특정된 셀 영역을 전술한 부분영상으로 결정할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 현 프레임의 카메라 영상에 대해 얼굴인식 알고리즘을 실행하고, 얼굴인식 결과를 기초로 관찰 대상으로서의 피사체가 될 수 있는 셀 영역을 특정하며, 특정된 셀 영역을 전술한 부분영상으로 결정하는 것도 가능하다.
처리부(120)는 카메라(110) 및 카메라구동부(130)와 일체형으로 구비되거나, 카메라(110) 및 카메라구동부(130)와는 별도의 구성으로서 구비될 수 있다.
또한, 처리부(120)가 카메라(110) 및 카메라구동부(130)와 별도의 구성으로서 구비되는 경우, 카메라(110) 및 카메라구동부(130)와 유선 또는 무선 연결을 통해 직접 연동해서 단일 카메라에 대한 제어를 실행하거나, 상기 카메라(110) 및 카메라구동부(130)를 포함한 다수의 카메라 및 카메라구동부와 네트워크(예: 홈 네트워크, 인터넷, 이종 네트워크 등) 연결을 이루어 다수 카메라에 대한 제어를 실행할 수 있다.
카메라구동부(130)는 처리부(120)로부터 출력되는 제어값을 토대로 카메라(110)의 촬영영역을 변경한다.
도 2는 도 1의 처리부(120)에 대한 상세 구성을 일례로 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 처리부(120)는 카메라(110)로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는 영상수신모듈(121), 미리 정해진 영상 검출 프로세스를 통해 제1 카메라 영상에서 부분영상을 검출하는 타겟검출모듈(123), 제1 카메라 영상의 중심좌표를 기준으로 부분영상의 중심좌표와 대응하는 제1 카메라 영상의 특정지점을 카메라의 제어중심좌표로 정하고, 부분영상의 중심좌표와 카메라(110)의 제어중심좌표 간의 차이에 따라 카메라(110)의 이동제어를 위한 제어가속도의 가중치를 변경하며, 변경된 가중치를 기초로 카메라의 이동을 위한 제어값을 생성하는 제어값 계산모듈(125) 및 생성된 제어값을 카메라구동부(130)로 출력하는 제어실행모듈(127)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 제어장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 카메라 제어장치(200)는 카메라(210), 입력부(240), 처리부(220) 및 카메라구동부(230)를 포함한다.
즉, 입력부(240)는 사용자로 하여금 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 선택할 수 있도록 한다.
처리부(220)는 입력부(240)로부터 전달되는 사용자 설정신호를 통해 카메라(210)로부터 제공받은 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하고, 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트를 위치시키기 위한 제어값을 생성한다.
사용자의 선택에 의해, 제1 카메라 영상 중 부분영상을 검출하는 것은 사용자의 터치 또는 커서 이동 등의 사용자 입력 수단을 통해 제1 카메라 영상 중 피사체가 위치한 특정지점을 선택하면, 선택된 특정지점을 중심으로 한 주변의 그룹 셀을 미리 정해진 셀 단위로 지정하여 부분영상을 검출하는 것이 가능하다.
이하부터는, 카메라 제어장치(100)의 제1 실시예를 위주로 해서 본 발명에 대한 구체적 설명을 하기로 한다.
도 4는 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상을 일례로 나타내는 예시도이다.
도 4에 도시된 카메라 영상은 카메라로부터 제공되는 매 프레임당 카메라 영상들 중 선 입력되는 제1 카메라 영상이다. 여기서, 제1 카메라 영상 중 피사체가 위치한 셀 영역이 검출 대상인 부분영상이 될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 카메라 영상의 중심좌표(B)와 제1 카메라 영상으로부터 검출된 부분영상의 중심좌표(A)는 제1 카메라 영상 내에서 각각 다른 지점에 위치하므로, 상호 일치하지 않고 있다.
이와 같은 경우, 카메라 제어장치(100)를 실행해서 추후 프레임인 제2 카메라 영상부터는 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 중심좌표(A)와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 한다.
제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 중심좌표(A)와 대응하는 피사체의 특정 포인트를 위치하도록 설정하는 것이 바람직하지만, 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 중심좌표(A)가 아닌 상기 부분영상의 특정좌표(미도시)와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 하는 것도 가능하다.
도 5는 도 4의 카메라 영상 중 피사체를 화면중심으로 이동하는 과정의 영상화면을 일례로 나타내는 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 처리부(120)는 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 중심좌표(A)와 대응하는 피사체의 특정 포인트를 위치시키기 위하여, 카메라의 이동제어를 위한 제어가속도가 피사체 가속도를 초과하도록 하는 가중치를 카메라의 제어가속도에 부여한다. 이를 통한 카메라(110)의 이동제어에 따라, 제2 카메라 영상의 중심좌표(B')가 제1 카메라 영상의 중심좌표(B)와 다른 촬상영역인 상기 부분영상의 중심좌표(A)와 대응하는 피사체의 특정 포인트를 향하는 것이 가능하다.
도 6 내지 도 8은 도 5의 영상화면을 시간대별로 구분한 예시도이다. 도 6은 't' 시간의 프레임인 카메라 영상이고, 도 7은 't+1' 시간의 프레임인 카메라 영상이며, 도 8은 't+2' 시간의 프레임인 카메라 영상이다.
도 6을 참조하면, 도 6에 도시된 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표(A)가 카메라 영상의 중심좌표(B)와 일치하므로, 화면 중심에 피사체를 위치시키기 위한 별도 제어가 요구되지 않는다. 즉, 제1 카메라 영상이 도 6에 도시된 바와 같다면, 카메라(110)의 제어중심좌표(C)도 상기 부분영상의 중심좌표(A) 및 카메라 영상의 중심좌표(B)와 동일하므로, 추후 프레임인 제2 카메라 영상은 제1 카메라 영상과 동일하다. 다만, 제1 카메라 영상 내 피사체가 이동 중이면 피사체의 추적을 위한 카메라(110)도 피사체 가속도와 동일한 제어가속도로 이동하게 되므로, 제2 카메라 영상 내 배경화면이 제1 카메라 영상과 다른 배경화면으로 나타나는 정도의 차이가 있다.
도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표(A)가 카메라 영상의 중심좌표(B)와 상이하므로, 화면 중심에 피사체를 위치시키기 위한 별도 제어가 요구된다. 즉, 제1 카메라 영상이 도 7에 도시된 바와 같다면, 카메라(110)의 제어중심좌표(C)는 제1 카메라 영상의 중심좌표(B)를 기준으로 부분영상의 중심좌표(A)와 대응하는 반대 방향의 특정지점으로 정해질 수 있다.
또한, 처리부(120)는 도 7에 도시된 부분영상의 중심좌표(A)와 제1 카메라 영상의 중심좌표(B) 간의 거리를 이용해서 피사체 가속도를 판정하고, 도 7에 도시된 부분영상의 중심좌표(A)와 카메라의 제어중심좌표(C) 간의 거리를 이용해서 카메라의 제어가속도를 판정할 수 있다. 도 7을 일례로 들면, 부분영상의 중심좌표(A)와 제1 카메라 영상의 중심좌표(B) 간의 거리를 이용한 피사체 가속도를 'a'라 할 경우, 부분영상의 중심좌표(A)와 카메라(110)의 제어중심좌표(C) 간의 거리를 이용한 카메라(110)의 제어가속도는 '2a'가 된다. 즉, 카메라(110)의 제어가속도가 '2a'로서 피사체 가속도(즉, 'a') 보다 빠르므로, 피사체의 이동속도보다 카메라의 제어속도를 더 빠르게 설정해서 도 8에 도시된 바와 같이 피사체를 카메라 중심에 위치하도록 할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 처리부(120)는 제2 카메라 영상의 중심좌표(B)에 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트(A)가 위치하면, 카메라의 제어가속도를 '2a'에서 'a'로 변경한다. 이를 통해, 처리부(120)는 카메라의 제어가속도와 피사체 가속도를 동일하게 유지한다.
도 9는 도 1의 처리부(120)의 동작 과정을 제1 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 처리부(120)는 카메라(110)로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는다(S100). 이 중에서, 선 제공받은 카메라 영상을 제1 카메라 영상이라 하고, 후 제공받은 카메라 영상을 제2 카메라 영상이라 한다.
이후, 처리부(120)는 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 임베드되어 있는 영상 검출 프로세스를 통해 검출한다(S102).
이후, 처리부(120)는 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 S102 단계에서 검출한 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 하는 제어값을 생성한다(S104).
이후, 처리부(120)는 S104 단계에서 생성한 제어값을 카메라구동부(130)에 출력함에 따라, 카메라구동부(130)로 하여금 카메라(110)의 촬영영역을 변경하는 구동을 하게 한다(S106).
그리고, 감시영역의 피사체를 추적하는 카메라 추적을 종료하면, 위 각 단계들의 실행도 모두 종료한다(S108).
도 10은 도 9의 S104 단계에 대한 상세 과정을 일례로 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 처리부(120)가 제1 카메라 영상의 중심좌표와 제1 카메라 영상 중에서 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표를 비교한다(S104-1).
이후, 처리부(120)는 S104-1 단계의 비교 결과를 판정한다(S104-3).
S104-3의 판정결과에서 제1 카메라 영상의 중심좌표와 제1 카메라 영상 중에서 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표가 상호 불일치하는 경우, 피사체의 이동방향과 반대방향으로 상기 부분영상의 중심좌표와 대응하는 상기 제1 카메라 영상의 특정지점을 카메라(110)의 제어중심좌표로 설정한다(S104-5).
이후, 처리부(120)는 상기 부분영상의 중심좌표와 카메라(110)의 제어중심좌표 간의 거리를 이용해서 카메라(110)의 제어가속도에 가중치를 부여한다(S104-7).
이후, 처리부(120)는 S104-7 단계에서 정한 가중치를 기초로 카메라구동부(130)를 제어하기 위한 제어값을 생성하고, 생성한 제어값을 카메라구동부(130)로 출력한다(S104-9).
한편, S104-3의 판정결과에서 제1 카메라 영상의 중심좌표와 제1 카메라 영상 중에서 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표가 상호 일치하는 경우, 이미 영상화면 중심에 피사체가 위치하고 있는 상태이므로 피사체 가속도와 동일하게 카메라(110)의 제어가속도를 유지한다(S104-11).
도 11은 도 4의 카메라 영상 중 피사체의 정지 또는 방향전환 시에 대한 영상화면을 일례로 나타내는 예시도이다.
처리부(120)는 피사체를 카메라 영상 내 항상 위치시키기 위하여 카메라(110)의 이동속도를 증가시켜 카메라(110)의 이동을 제어한 후, 피사체의 추적 중 피사체의 정지 또는 방향 전환 시에 카메라 정지로 인한 카메라(110)의 이동 관성에 의해 카메라 영상의 중심부에서 발생하는 화면 진동현상을 제거할 수 있는 제어를 병행하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 화면 진동현상을 제거할 수 있는 처리부(120)의 제어 처리 방식이 두 가지 가능하다.
첫 번째 방식, 처리부(120)가 피사체 가속도의 감속패턴을 미리 판정한 후 피사체의 정지 예상 지점 전에 카메라의 감속구간을 설정하고, 설정한 감속구간에서 카메라의 이동 관성을 최소화하기 위한 감속 처리를 실행할 수 있다.
두 번째 방식, 처리부(120)가 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하지 않는 경우 피사체의 정지 또는 방향전환 시에 피사체의 정지 지점을 기점으로 해서 카메라(110)의 감속구간을 설정하고, 도 11에 도시된 바와 같이 카메라 영상의 중심좌표(B) 및 피사체의 특정 포인트 간의 이격 거리만큼 미리 정해진 기준속도로 카메라(110)를 역방향으로 이동 설정할 수 있다.
여기서, 기준속도라 함은 피사체를 추적하는 카메라(110)의 이동을 일시 정지한 후 화면 중심에 피사체를 위치시키기 위한 이동속도로서, 카메라가 카메라 영상의 중심좌표(B) 및 피사체의 특정 포인트 간의 이격 거리만큼 이동한 후 정지하더라도 카메라의 이동 관성이 최소화될 수 있는 속도인 것이 바람직하다.
더 나아가, 처리부(120)는 카메라의 제어가속도를 피사체 가속도로 급격히 변경하는 경우에도, 전술한 화면 진동현상을 제거하기 위한 제어 처리를 실행할 수 있다.
도 12는 도 10의 'K' 이후의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 처리부(120)는 피사체 추적을 위한 카메라(110)의 이동 제어 중에 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하는지를 판정한다(S104-13).
S104-13 단계의 판정 결과에서, 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하는 경우 피사체의 이동방향에 카메라(110)의 감속구간을 설정한다(S104-15).
이후, S104-15 단계의 감속구간에 카메라(110)의 위치가 진입하면, 처리부(120)는 카메라(110)의 제어 가속도에 부여된 가중치를 제거한다(S104-17).
이후, 처리부(120)는 피사체 가속도와 동일하게 카메라(110)의 제어 가속도를 설정하는 과정을 반복함에 따라, 카메라(110)의 이동 관성을 최소화한다(S104-19).
한편, S104-13 단계의 판정 결과에서, 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하지 않는 경우, 피사체의 정지 또는 방향전환이 있는지를 추가 판정한다(S104-21).
S104-21 단계의 판정 결과에서, 피사체의 정지 또는 방향전환이 있는 경우 피사체의 정지 지점을 기점으로 해서 카메라(110)의 감속구간을 설정한다(S104-23).
이후, S104-23 단계의 감속구간에서 카메라(110)의 점진적인 정지를 제어한다(S104-25).
이후, 처리부(120)는 카메라(110)의 진행방향과 역방향에 위치한 피사체를 포함하는 부분영상의 중심좌표와 카메라 영상의 중심좌표 간의 거리만큼 기준속도로 카메라(110)를 역방향으로 이동 설정한다(S104-27).
도 13은 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상을 제어방향별로 구분한 예시도이다.
도 13을 참조하면, 피사체의 추적을 위한 카메라의 제어방향에 따라 카메라(110)의 제어중심좌표도 방향성을 갖고 변경된다는 점을 확인할 수 있다.
도 14는 도 1의 카메라로 촬영된 제1 카메라 영상 중 피사체가 다수인 경우 피사체를 특정하는 일례를 나타내는 예시도이다.
도 14를 참조하면, 제1 카메라 영상에 피사체가 다수인 경우가 있다. 이러한 경우, 처리부(120)는 제1 카메라 영상 중에서 움직이는 피사체를 타겟으로 설정할 수 있다.
도 15는 도 1의 카메라 제어장치(100)의 동작 과정을 제2 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 처리부(120)는 카메라(110)로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는다(S200). 이 중에서, 선 제공받은 카메라 영상을 제1 카메라 영상이라 하고, 후 제공받은 카메라 영상을 제2 카메라 영상이라 한다.
이후, 처리부(120)는 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 임베드되어 있는 영상 검출 프로세스를 통해 검출하며, 제1 카메라 영상 내에 다수의 피사체가 존재하는 경우 움직이는 피사체를 타겟으로 설정한다(S202).
이후, 처리부(120)는 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 S202 단계에서 검출한 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 하는 제어값을 생성한다(S204).
이후, 처리부(120)는 S204 단계에서 생성한 제어값을 카메라구동부(130)에 출력함에 따라, 카메라구동부(130)로 하여금 카메라(110)의 촬영영역을 변경하는 구동을 하게 한다(S206).
그리고, 감시영역의 피사체를 추적하는 카메라 추적을 종료하면, 위 각 단계들의 실행도 모두 종료한다(S208).
도 16은 도 1의 카메라로 촬영된 카메라 영상 중 피사체가 다수인 경우 피사체를 특정하는 다른 일례를 나타내는 예시도이다.
도 16을 참조하면, 제1 카메라 영상에 피사체가 다수이고 움직이는 피사체 또한 다수인 경우, 처리부(120)는 사용자에 의해 선택된 피사체를 특정하거나 미리 정해진 선택 우선순위에 따라 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 선택할 수 있다.
도 17은 도 1의 카메라 제어장치(100)의 동작 과정을 제3 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 처리부(120)는 카메라(110)로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는다(S300). 이 중에서, 선 제공받은 카메라 영상을 제1 카메라 영상이라 하고, 후 제공받은 카메라 영상을 제2 카메라 영상이라 한다.
이후, 처리부(120)는 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 임베드되어 있는 영상 검출 프로세스를 통해 검출하며, 제1 카메라 영상 내에 다수의 피사체가 존재하는 경우 사용자에게 알리기 위한 알림 메시지를 출력한다(S302 내지 S304).
관리자인 사용자는 제1 카메라 영상에서 확인되는 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 타겟으로 선택한다(S306).
처리부(120)는 S306 단계에서 사용자가 선택한 피사체를 타겟으로 설정한다(S308).
이후, 처리부(120)는 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 S308 단계에서 검출한 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 하는 제어값을 생성한다(S310).
이후, 처리부(120)는 S310 단계에서 생성한 제어값을 카메라구동부(130)에 출력함에 따라, 카메라구동부(130)로 하여금 카메라의 촬영영역을 변경하는 구동을 하게 한다(S312).
그리고, 감시영역의 피사체를 추적하는 카메라 추적을 종료하면, 위 각 단계들의 실행도 모두 종료한다(S314).
도 18은 도 1의 카메라 제어장치(100)의 동작 과정을 제4 실시예로 나타내는 순서도이다.
도 18을 참조하면, 처리부(120)는 카메라(110)로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는다(S400). 이 중에서, 선 제공받은 카메라 영상을 제1 카메라 영상이라 하고, 후 제공받은 카메라 영상을 제2 카메라 영상이라 한다.
이후, 처리부(120)는 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 임베드되어 있는 영상 검출 프로세스를 통해 검출하며, 제1 카메라 영상 내에 다수의 피사체가 존재하는 경우 감시영역의 이탈 가능성이 높은 피사체를 우선순위의 피사체로 선택할 수 있다(S402 내지 S406).
이후, 처리부(120)는 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 S406 단계에서 검출한 부분영상의 특정좌표와 대응하는 피사체의 특정 포인트가 위치하도록 하는 제어값을 생성한다(S408).
이후, 처리부(120)는 S408 단계에서 생성한 제어값을 카메라구동부(130)에 출력함에 따라, 카메라구동부(130)로 하여금 카메라의 촬영영역을 변경하는 구동을 하게 한다(S410).
그리고, 감시영역의 피사체를 추적하는 카메라 추적을 종료하면, 위 각 단계들의 실행도 모두 종료한다(S412).
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
또한, 본 발명은 감시영역을 촬영한 카메라 영상 내에 포함되어 있는 피사체의 위치가 항상 카메라 영상의 중심에 위치하도록 하는 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100, 200: 카메라 제어장치 110, 210: 카메라
120, 220: 처리부 121: 영상수신모듈
123: 타겟검출모듈 125: 제어값 계산모듈
127: 제어실행모듈 130, 230: 카메라구동부
240: 입력부

Claims (6)

  1. 카메라;
    상기 카메라로부터 제공받은 제1 카메라 영상 중 피사체를 포함하는 부분영상을 검출하고, 상기 피사체를 추적하는 추후 프레임인 제2 카메라 영상의 중심좌표에 상기 부분영상의 특정좌표와 대응하는 상기 피사체의 특정 포인트를 위치시키는 처리부; 및
    상기 처리부로부터 출력되는 제어값을 토대로 상기 카메라의 촬영영역을 변경하는 카메라구동부를 포함하되,
    상기 처리부는, 상기 제1 카메라 영상의 중심좌표를 기준으로 상기 부분영상의 중심좌표와 대응하는 반대 방향의 지점을 상기 카메라의 제어중심좌표로 설정하고, 상기 부분영상의 중심좌표와 상기 카메라의 제어중심좌표 간의 거리를 이용하여 상기 카메라의 제어가속도에 가중치를 부여함으로써 상기 제어값을 생성하는 제어값 계산모듈을 포함하는, 카메라 제어장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 카메라로부터 매 프레임당 카메라 영상을 제공받는 영상수신모듈;
    사용자의 선택 또는 미리 정해진 영상 검출 프로세스를 통해 상기 부분영상을 검출하는 타겟검출모듈; 및
    상기 생성된 제어값을 상기 카메라구동부로 출력하는 제어실행모듈을 더 포함하는, 카메라 제어장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 카메라 제어장치는,
    상기 사용자에 의해 상기 부분영상을 선택하게 하는 입력부를 더 포함하는, 카메라 제어장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제어값 계산모듈은 상기 피사체에 대한 피사체 가속도의 감속패턴이 존재하는지를 판정하고, 판정결과에서 상기 감속패턴이 존재하는 경우 상기 피사체의 정지 예상 지점 전에 상기 카메라의 감속구간을 설정하는, 카메라 제어장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어값 계산모듈은 상기 판정결과에서 상기 감속패턴이 존재하지 않는 경우 상기 피사체의 정지 또는 방향전환 시에 상기 피사체의 정지 지점을 기점으로 해서 상기 카메라의 감속구간을 설정하고, 상기 제2 카메라 영상의 중심좌표 및 상기 피사체의 특정 포인트 간의 이격 거리만큼 미리 정해진 기준속도로 상기 카메라를 역방향으로 이동 설정하는, 카메라 제어장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 타겟검출모듈은 상기 제1 카메라 영상 내에 다수의 피사체가 있는 경우 상기 사용자에 의해 상기 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 선택하거나, 미리 정해진 선택 우선순위에 따라 상기 다수의 피사체 중 어느 한 피사체를 자동으로 선택하는, 카메라 제어장치.
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