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KR20050051575A - 촬영 장치와 그 방법, 감시 시스템, 프로그램 및 기록 매체 - Google Patents

촬영 장치와 그 방법, 감시 시스템, 프로그램 및 기록 매체 Download PDF

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Publication number
KR20050051575A
KR20050051575A KR1020040098093A KR20040098093A KR20050051575A KR 20050051575 A KR20050051575 A KR 20050051575A KR 1020040098093 A KR1020040098093 A KR 1020040098093A KR 20040098093 A KR20040098093 A KR 20040098093A KR 20050051575 A KR20050051575 A KR 20050051575A
Authority
KR
South Korea
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image
camera
unit
motion
photographing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020040098093A
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English (en)
Inventor
미야마키히데오
다무라아사코
히비히로시
다부치사토시
스즈키마사하루
고이와유이치
스기타니히로후미
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20050051575A publication Critical patent/KR20050051575A/ko
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Abstract

이동 피사체를 추적하고 촬영함으로써 광역에 걸쳐 단시간 간격으로 이동 피사체의 움직임을 캡쳐한다. 광각 영역은 제1 카메라에 의해 촬영되고, 이 광각 영역보다 협소한 영역은 제2 카메라에 의해 촬영되며, 화상에서의 움직임의 유무는 제1 화상과 제2 화상의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써 움직임 검출부에 의해 검출된다. 제1 화상과 제2 화상의 위치의 상관 관계는 메모리에 기록되고, 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상관 정보를 이용하여 제2 카메라의 촬영 방향이 제어부에 의해 제어된다.

Description

촬영 장치와 그 방법, 감시 시스템, 프로그램 및 기록 매체{PHOTOGRAPHING APPARATUS AND METHOD, SUPERVISING SYSTEM, PROGRAM AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 순차적으로 촬영 방향을 변화시켜 촬영함으로써 얻어지는 파노라마 화상을 통해 넓은 범위의 상황를 감시하는 촬영 장치 및 그 방법, 감시 시스템, 프로그램 및 기록 매체에 관한 것이다.
종래까지 널리 사용되어 온 전자 스틸 카메라는, 피사체를 촬영함으로써 렌즈를 통과한 광을 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 고체 촬상 소자에 의해 화상 신호로 변환하고, 이 화상 신호를 기록 매체에 기록하며, 기록된 화상 신호를 재생할 수 있다. 대부분의 전자 스틸 카메라는 각각 촬영된 정지 화상을 표시할 수 있는 모니터를 가지고, 그 때까지 기록된 정지 화상들 중 특정한 하나를 선택적으로 표시할 수 있다. 이 전자 스틸 카메라에서, 모니터에 제공된 화상 신호는 각 화면의 피사체에 대응한다. 그러므로, 전자 스틸 카메라에서는, 동시에 표시된 화상들이 좁은 범위로 되어, 넓은 범위의 상황을 동시에 감시할 수는 없다.
그러므로, 카메라의 촬영 방향을 순차적으로 이동하면서 피사체를 촬영함으로써 복수의 단위 화상으로 형성되는 파노라마식 전체 화상을 획득하여 넓은 영역의 상황을 감시할 수 있는 감시 카메라가 보급되어 있다. 특히, 근래에는, 복수의 영상 신호를 축소 및 합성하여 1 프레임의 영상 신호로 하는 기술이 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특개평10-108163호 참조). 또한, 설치된 복수의 감시 카메라로부터 감시 영상을 모아서 비디오 테이프 등의 기록 매체에 기록함으로써, 감시를 실현할 수 있는 집중 감시 기록 시스템도 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특개 2000-343062).
예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 촬영 범위가 종래의 감시 카메라에 의해 소정의 촬영 화각(photographing angle of view)으로 촬영되는 때, 촬영 방향을 수평방향 또는 수직방향으로 순차적으로 이동하면서 피사체를 촬영할 필요가 있다. 만일 촬영 범위의 크기가 상술한 촬영 화각으로 이 촬영 범위의 크기를 촬영함으로써 얻어진 프레임(이하, '단위 화상'이라 함)의 크기보다 (s×t)배 큰 것으로 표현될 수 있다면, 적어도 (s×t)개의 촬영 방향을 설정할 필요가 있다.
실제로, 감시 카메라의 촬영 방향은 상부 좌측에 위치된 좌표 (1,1)에 먼저 맞추어지고, 촬영이 실행된다. 그런 다음, 이 감시 카메라의 촬영 방향은 수평 방향으로 좌표 (2,1), (3,1), (4,1),..., (s,1)로 순차적으로 변경되고, 촬영이 실행된다. 1열의 촬영이 완료된 후에는, 2열의 좌표 (1,2)로 촬영 방향이 조정되고, 촬영이 실행된다. 그 후, 수평방향으로 촬영 방향을 순차적으로 이동하면서 촬영이 실행된다. 이러한 동작은 반복되고, 촬영은 좌표 (s,t)까지 실행된다. 그 후, (s×t)개의 단위 화상을 끼워맞춤으로써, 전체 촬영 범위를 나타내는 전체 화상이 합성된다.
그러나, 종래기술에 따른 감시 카메라는 전체 화상을 생성하기 위해 한 장의 전체 화상을 구성하는 (s×t)개의 모든 단위 화상을 촬영할 필요가 있다. 특히, 촬영 범위 내에서 단시간에 일어나는 작은 상황 변화를 예외없이 캡쳐할 수는 없다고 하는 문제가 있다.
도 2는, 시간이 t1에서 t4로 경과함에 따라, 빠른 이동 속도를 가진 이동 피사체(새)가 빌딩으로부터 점차 사라지는 상황을 보여준다. 도 2에 도시된 시각 t1에서 전체 화상을 구성하기 위한 (s×t)개의 단위 화상이 촬영된 때, 이동 피사체가 존재하지 않는 빌딩, 구름 등을 구성하는 단위 화상을 포함하는 이동 피사체가 순차적으로 촬영될 필요가 있기 때문에, 긴 시간이 요구된다.
그 결과, 다음 타이밍에서 전체 화상이 촬영되는 때, 시각은 이미 시각 t4에 도달할 수도 있다. 그래서, 시각 t2 및 t3에서의 이동 피사체의 상황은 화상 데이터로서 캡쳐될 수 없고, 따라서 감시 카메라를 통한 감시의 실제적인 효과가 도모될 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 이 이동 피사체가 촬영 범위로부터 이탈하면, 언제든 피사체를 캡쳐하여 피사체의 촬영을 계속하는 것이 불가능한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 넓은 촬영 범위의 상황을 감시하기 위해 촬영 범위 전체를 나타내는 전체 화상을 구성하는 각 단위 화상을 촬영하는 촬영 장치 및 그 방법, 감시 시스템, 프로그램, 및 기록 매체에서, 이동 피사체를 추적 및 촬영함으로써, 이동 피사체의 움직임을 광역에 걸쳐 단시간 간격으로 캡쳐할 수 있는 촬영 장치 및 그 방법, 감시 시스템, 프로그램, 및 기록 매체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 광각 영역(wide angle area)은 제1 카메라에 의해 촬영되고, 광각 영역보다 협소한 영역은 지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 제2 카메라에 의해 촬영되며, 이 화상에서의 움직임의 유무는, 제1 카메라에 의해 생성된 제1 화상과 이 제1 화상보다 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 움직임 검출부에 의해 검출되고, 제1 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보가 미리 메모리에 기록되며, 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 제어부에 의해 상관 정보를 이용함으로써 움직임 검출 위치로 제2 카메라의 촬영 방향이 제어된다.
즉, 본 발명에 따른 촬영 장치는, 광각 영역(wide angle area)을 촬영하기 위한 제1 카메라; 지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라; 제1 카메라에 의해 생성된 제1 화상과 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출부; 제1 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하기 위한 메모리; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상관 정보를 이용하여 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 촬영 장치는, 광각 영역을 촬영하기 위한 제1 카메라; 지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라; 제1 카메라에 의해 생성된 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과 동일한 촬영 방향으로 제1 단위 화상의 이전에 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출부; 제1 단위 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 단위 화상 간의 각 화상 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하는 기록부; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상관 정보를 이용하여 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 촬영 방법은, 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 화상을 촬영하는 단계; 제2 카메라에 의해 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계; 제1 화상과 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨을 비교함으로써, 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 제1 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 촬영 방법은, 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 광각 화상을 촬영하는 단계; 제2 카메라에 의해 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계; 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과 동일한 촬영 방향으로 제1 단위 화상의 이전에 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 제1 화상과 제2 카메라에 의해 얻어진 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여, 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 감시 시스템은, 광각 영역을 촬영하기 위한 제1 카메라; 지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라; 제1 카메라에 의해 생성된 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과 동일한 촬영 방향으로 제1 단위 화상의 이전에 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하기 위한 움직임 검출부; 제1 단위 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 단위 화상 간의 각 화상 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하는 기록부; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 있는 것으로 검출된 때, 상관 정보를 이용하여 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 프로그램은, 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 화상을 촬영하는 단계; 제2 카메라에 의해 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계; 제1 화상과 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨을 비교함으로써, 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 제1 화상과 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여, 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임 검출 위치로 제어하는 단계;를 컴퓨터로 하여금 실행하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명을 적용한 감시 시스템(1)은, 도 3에 일례로서 도시된 바와 같이, 피사체를 촬영함으로써 화상 신호를 생성하는 전체 촬영용 카메라(2), 추적 촬영용 카메라(5), 이들 카메라(2,5)를 연결하는 네트워크(8), 및 연결된 네트워크(8)를 통해 전체 촬영용 카메라(2) 및 추적 촬영용 카메라(5)를 제어하거나 이들 카메라(2,5)로부터 화상 신호를 획득하는 감시 유닛(15)을 포함한다.
전체 촬영용 카메라(2)는 결합되어 구성된 팬/틸터부(pan/tilter section)(3)와 카메라부(4)를 포함한다. 팬/틸터부(3)는, 예컨대 팬(pan)과 틸트(tilt)의 두 축으로 촬영 방향을 자유롭게 변경하기 위해 회전대로서 구성되어 있다. 카메라부(4)는 팬/틸터부(3)를 구성하는 회전대 위에 배치되어 감시 유닛(15)의 제어하에서 수평 또는 수직방향으로 촬영 방향을 조정하면서 피사체를 촬영한다. 이 카메라부(4)는 감시 유닛(15)의 제어에 따라 촬영 화각을 순차적으로 변경하고, 이로써 촬영 배율을 확대 또는 축소하여 피사체를 촬영한다.
이 전체 촬영용 카메라(2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 촬영 범위 전체를 나타내는 파노라마 화상을 구성하는 각 단위 화상에 촬영 방향을 순차적으로 맞추어 촬영을 실행한다. 이러한 단위 화상은 네트워크(8)를 통해 감시 유닛(15)측으로 화상 신호로서 송신되고, 이로써, 단위 화상을 접합(laminating)시켜 촬영 범위 전체를 나타내는 전체 화상을 합성할 수 있게 된다.
추적 촬영용 카메라(5)는, 결합하여 구성된 팬/틸터부(6)와 카메라부(7)를 포함한다. 팬/틸터부(6) 및 카메라부(7)의 구성은 전체 촬영용 카메라(2)의 팬/틸터부(3) 및 카메라부(4)와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
감시 유닛(15)은 PC 등으로 구성되어, 네트워크(8)를 통해 전체 촬영용 카메라로부터 전송된 화상 신호를 기록 매체에 기록하고, 기록 매체에 기록된 화상 신호에 기초하여 각 화상을 사용자에게 표시한다. 또한, 감시 유닛(15)은 전체 촬영용 카메라(2)로부터 전송된 화상 신호에 대해 휘도 성분을 식별함으로써 움직임의 유무를 판별하고, 그 판별 결과에 따라 전체 촬영용 카메라(2)에서의 촬영 모드를 전환하도록 제어한다. 또한, 이 감시 유닛(15)은 네트워크(8) 전체를 제어하는 소위 중앙제어장치(CPU)로서의 역할을 가지고, 다른 단말 유닛(도시되지 않음)으로부터의 요청에 따라 화상 및 음성을 전송한다.
네트워크(8)는, 예컨대 감시 유닛(15)과 전화 회선을 통해 접속되는 인터넷망, TA/모뎀에 접속되는 ISDN(Integrated Services Digital Network)/B(broadband)-ISDN과 같은, 상호 정보를 송수신할 수 있는 통신 네트워크이다. 또한, 이 감시 시스템(1)이 소정의 협소한 지역에서 사용되는 경우에는, 이 네트워크(8)는 LAN(Local Area Network)으로 구성될 수도 있고, 또는 IEEE1394 인터페이스 등을 통해 접속될 수도 있다. 또, 이 네트워크(8)은 정지화상뿐 아니라 동화상까지 전송할 수 있도록 되어도 좋다. 이러한 경우에, 인터넷 프로토콜(IP)에 기초하여, 예컨대 MPEG(Moving Picture Experts Group) 데이터와 같은 동화상을 하나의 채널로부터 연속적으로 전송하고, 정지화상 데이터는 다른 채널로부터 일정 시간 간격으로 송신한다. 이 네트워크(8)에 네트워크 서버(도시되지 않음)가 더 접속되어도 좋다. 이 네트워크 서버(도시되지 않음)는, 예컨대 인터넷 정보를 관리하고, 단말 유닛의 요청을 수신하여 자신에게 저장된 소정 정보를 전송한다.
다음으로, 본 발명을 적용한 감시 시스템(1)에서의 전체 촬영용 카메라(2), 추적 촬영용 카메라(5) 및 감시 유닛(15)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 4는 전체 촬영용 카메라(2), 추적 촬영용 카메라(5) 및 감시 유닛(15)의 구성도이다. 도 4에서, 전체 촬영용 카메라(2)를 구성하는 팬/틸터부(3)는 촬영방향을 변경하기 위한 회전대를 제어하는 틸트부 및 팬부를 포함한다. 전체 촬영용 카메라(2)를 구성하는 카메라부(4)는 주로 렌즈부(22)의 화각(angle of view)을 변경하기 위한 렌즈 제어부(23)와, 렌즈부(22)의 광축에 직교하는 위치에 배치된 촬영부(24)를 포함한다.
마찬가지로, 추적 촬영용 카메라(5)를 구성하는 팬/틸터부(6)는 촬영방향을 변경하기 위한 회전대를 제어하는 틸트부 및 팬부를 포함한다. 카메라부(52)의 위비와 각도에 관한 정보가 접속된 방향 센서(azimuth sensor)(55)에 의해 이 팬/틸터부(6)에 전송된다. 전체 촬영용 카메라(2)를 구성하는 카메라부(7)는 주로 렌즈부(52)의 화각을 변경하기 위한 렌즈 제어부(53)와, 렌즈부(52)의 광축에 직교하는 위치에 배치된 촬영부(54)를 포함한다.
감시 유닛(15)은, 네트워크(8)를 통해 전체 촬영용 카메라(2)로부터 전송된 화상 신호에 기초하여 파노라마식 전체 화상(파노라마 화상)을 형성하기 위한 전체 화상 형성부(31)와, 전체 화상 형성부(31)에서 형성된 전체 화상의 움직임을 검출하기 위한 차이 검지부(32)와, 네트워크(8)을 통해 추적 촬영용 카메라(5)에 접속되어 추적 촬영용 카메라를 제어하기 위한 추적 촬영 제어부(33)와, 차이 검지부(32)에서 움직임이 있는 것으로 판별된 화상 위치에 응하여 추적 화상 위치를 구하기 위한 추적 위치 연산부(34)와, 적어도 전체 화상 형성부(31) 및 추적 위치 연산부(34)에 접속되어 전체 촬영용 카메라(2) 및 추적 촬영용 카메라(5)로부터 획득한 단위 화상 간의 각 화상 위치에서의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 기록하기 위한 파노라마 설정 데이터베이스(DB)(35)와, 상기 상관 정보를 형성하기 위한 상관 정보 형성부(36)와, 추적 촬영을 행하기 위한 조건(이하, 추적 촬영 조건이라 함)을 설정하기 위한 추적 촬영 조건 설정부(38)와, 상기 추적 촬영 조건 설정부(38)에서 설정한 추적 촬영 조건을 기록하기 위한 추적 촬영 조건 DB(39)를 포함한다.
팬/틸터부(3)는 전체 화상 형성부(31)로부터의 구동 신호에 기초하여 회전대의 구동원으로서 구성된 스텝 모터를 회전시킨다. 이런 식으로 회전대 자체를 수평 방향 또는 수직 방향으로 선회시킬 수 있기 때문에, 회전대 위에 배치된 카메라부(4)의 촬영 방향도 수평 방향 또는 수직 방향으로 선회시킬 수 있다.
렌즈 제어부(23)는 전체 화상 형성부(31)로부터의 구동 신호에 기초하여 렌즈부(22)에 대하여 자동 조리개 제어동작 및 자동 초점 제어동작을 실행한다. 이 렌즈 제어부(23)는 이러한 구동 신호에 기초하여 피사체에 대한 촬영 화각을 변경한다. 그래서, 카메라부(4)는 촬영 배율을 순차적으로 조정하여 피사체를 촬영한다.
촬영부(24)는, 예컨대 CCD(Charge Coupled Device) 등과 같은 고체 촬상 소자를 포함하고, 렌즈부(22)를 통해 들어오는 피사체 화상을 촬상면에 결상시키고, 광전 변환에 의해 화상 신호를 생성한다. 촬영부(24)는 생성된 화상 신호를 전체 화상 형성부(31)로 전송한다.
팬/틸터부(6)는 추적 촬영 제어부(33)로부터의 구동 신호에 기초하여 회전대의 구동원으로서 구성된 스텝 모터를 회전시킨다. 이런 식으로 회전대 자체를 수평 방향 또는 수직 방향으로 선회시킬 수 있기 때문에, 회전대 위에 배치된 카메라부(7)의 촬영 방향도 수평 방향 또는 수직 방향으로 선회시킬 수 있다.
렌즈 제어부(53)는 추적 촬영 제어부(33)로부터의 구동 신호에 기초하여 렌즈부(52)에 대하여 자동 조리개 제어동작 및 자동 초점 제어동작을 실행한다. 이 렌즈 제어부(33)는 이러한 구동 신호에 기초하여 피사체에 대한 촬영 화각을 변경한다. 그래서, 카메라부(4)는 촬영 배율을 순차적으로 조정하여 피사체를 촬영한다.
촬영부(54)는, 예컨대 CCD(Charge Coupled Device) 등과 같은 고체 촬상 소자를 포함하고, 렌즈부(52)를 통해 들어오는 피사체 화상을 촬상면에 결상시키고, 광전 변환에 의해 화상 신호를 생성한다. 촬영부(54)는 생성된 화상 신호를 추적 촬영 제어부(33)로 전송한다.
전체 화상 형성부(31)는, 넓은 범위의 촬영을 실현하기 위해, 전체 촬영용 카메라(2)에 의한 촬영시에 촬영 방향을 점차적으로 변경시킬 수 있도록 네트워크(8)를 통해 소정의 제어를 실행한다. 이 전체 화상 형성부(31)는 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 촬영된 단위 화상을 접합(laminating)시켜 한 장의 파노라마식 전체 화상을 생성한다. 전체 화상 형성부(31)는 형성된 전체 화상을 기록하고, 차이 검지부(32)의 요청에 응하여 이 화상을 독출한다.
차이 검지부(32)는 전체 화상 형성부(31)에서 형성된 전체 화상의 움직임을 검출한다. 차이 검지부(32)는 움직임의 검출 결과를 추적 위치 연산부(34)와 추적 촬영 제어부(33)에 통지한다. 또한, 차이 검지부(32)는 이 움직임 검출 조건을 추적 촬영 조건 DB(39)에 문의할 수 있다.
추적 촬영 제어부(33)는, 차이 검지부(32)로부터 통지된 움직임 검출 결과 등을 기초로, 네트워크(8)를 통해 추적 촬영용 카메라(5)의 촬영 방향, 촬영 화각 등을 제어한다. 추적 촬영 제어부(33)는 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 촬영된 단위 화상을 네트워크(8)를 통해 획득한다.
파노라마 설정부(36)는 상기 상관 정보를 형성하기 위해 요구되는 정보를 사용자가 입력할 수 있도록 하는 키보드, 마우스 등을 포함한다.
추적 촬영 조건 설정부(38)는 추적 촬영 조건 DB(39)에 저장되는 움직임 검출의 조건을 설정하기 위한 키보드, 마우스 등을 포함한다.
다음으로, 전체 화상 형성부(31)의 상세한 구성을 설명한다.
전체 화상 형성부(31)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 네트워크(8)를 통해 전체 촬영용 카메라(2)에 접속된 A/D 변환부(61)와, 이 A/D 변환부(61)에 접속된 인코더(encoder)(63)와, 이 인코더(63)로부터 출력되는 화상을 저장하기 위한 기록 매체(66)와, 기록 매체(66)로부터 독출된 화상을 신장하기 위한 디코더(67)와, A/D 변환부(61) 및 디코더(67)에 접속되어 사용자에게 표시될 화상을 형성하기 위한 모니터용 화상 처리부(68)와, 접속된 모니터용 화상 처리부(68)로부터 제공되는 화상을 일시 저장하기 위한 메모리(69)와, 접속된 모니터용 화상 처리부(68)로부터 입력된 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 D/A 변환부(74)와, 각각의 구성요소를 제어하기 위한 제어부(70)를 포함한다.
또한, 액정 표시 화면 등을 포함하고 사용자에게 소정의 정보를 표시하는 모니터(75)는 D/A 변환부(74)에 접속되어 있다. 모니터(75)에 표시되어 있는 화상에서 사용자가 원하는 화상 영역 및 화상 위치를 지정하도록 하기 위한 조작부(76)가 제어부(70)에 접속되어 있다.
A/D 변환부(61)는 전체 촬영용 카메라(2)로부터 전송된 화상 신호를 디지털화하고, 디지털 화상 신호를 인코더(63), 차이 검지부(32) 및 모니터용 화상 처리부(68)로 전송한다.
인코더(63)는 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 등과 같은 규격에 기초하여 압축 코딩을 수행한다. 또한, 이 인코더(63)는 압축코딩될 화상 신호에 위치 정보나 메타 데이터를 부가할 수 있다. 인코더(63)는 압축코딩된 화상 신호를 기록 매체(66)로 출력한다. 또한, 제공된 화상 신호을 압축코딩하지 않을 때에는, 인코더(63)에서의 처리는 생략된다.
기록 매체(66)는, 예컨대 하드 디스크, 착탈가능한 디스크형 기록 매체 등이고, 인코더(63)로부터 출력된 화상 신호는 위치 정보나 메타 데이터와 연관되어 순차 기록된다. 기록 매체(66)에 기록된 화상 신호는 제어부(70)의 제어에 기초하여 독출되어 디코더(67)에 전송된다. 또한, 기록 매체(66)에 기록된 화상 신호를 메모리 카드(도시되지 않음)에 기록하도록 제어함으로써, 메모리 카드에 기록된 화상 신호는 다른 PC로 이송될 수 있다. 기록 매체(66)에 기록된 화상 신호를 네트워크 서버(도시되지 않음)에 기록하도록 제어함으로써, 기록 매체(66)는 네트워크 서버로 대체될 수 있다.
디코더(67)는 기록 매체(66)로부터 독출한 JPEG 형식의 화상 신호를 신장하고, 이 화상 신호를 모니터용 화상 처리부(68)로 전송한다.
모니터용 화상 처리부(68)는, 제어부(70)의 제어하에 A/D 변환부(61) 또는 디코더(67)로부터 전송된 화상 신호에 기초하여 모니터(75)에 회화 처리(picture processing)를 실행한다. 모니터용 화상 처리부(68)는 제어부(70)의 제어에 기초하여 모니터(75)에서의 콘트라스트와 휘도의 제어를 실행한다. 이 모니터용 화상 처리부(68)는 메모리(69)와 협력하여 복수의 화상을 모니터(75)의 액정 표시 화면에 동시에 표시하기 위해 화소의 세선화 처리(thinning process)를 실행한다.
제어부(70)는, 사용자에 의해 조작부(76)를 통해 화상 영역, 화상 위치가 지정된 때, 팬/틸터부(3) 및 렌즈 제어부(23)를 구동하기 위한 구동 신호와, 감시 유닛(15) 내의 각 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 전송한다. 이 제어부(70)는 네트워크(8)를 통해 다른 단말 유닛으로부터의 요청를 수신하고, 기록 매체(66)에 기록된 최적의 정지 화상, 동화상 또는 여러 가지 정보를 선택하며, 단말 유닛으로 그 화상 또는 정보를 전송하도록 제어한다.
모니터(75)는, 예컨대 액정 표시 소자, 백라이트 등(도시되지 않음)을 포함하고, 사용자가 촬영된 화상을 시각적으로 인식하도록 하는 인터페이스이다. 액정 표시 소자의 배면으로부터 상술한 백라이트에 의해 조명광이 조사되고, 모니터(75)의 시인성(visibility)이 전체적으로 향상된다.
조작부(76)는 모니터(75)에 표시된 화상에서 사용자가 원하는 화상 영역, 화상 위치를 지정하도록 하기 위한 키보드, 마우스 등을 포함한다. 또한, 조작부(76)가 파노라마 설정부(36) 및/또는 추적 촬영 조건 설정부(38)의 구성을 담당할 수 있고, 그 결과, 이들 파노라마 설정부(36) 및/또는 추적 촬영 조건 설정부(38)를 생략할 수 있음은 말할 필요도 없다.
다음으로, 전체 화상이 이 전체 화상 형성부(31)에 의해 형성되기까지의 동작을 설명한다.
도 6은, 전체 촬영용 카메라(2)에 의해, 사각 프레임으로 표시되는 촬영 범위를 촬영 화각 u로 촬영하는 경우를 나타낸다. 모든 촬영 범위를 촬영 화각 u로 촬영하기 위해서는, 촬영 방향을 수평 방향 또는 수직 방향으로 순차 이동시킬 필요가 있다. 만일 촬영 범위의 크기가, 임의의 촬영 화각 u에서 촬영하여 얻어지는 프레임(이하, 단위 화상이라 한다.)의 크기의 (i×j)배로 표시되면, 적어도 (i×j)개의 촬영 방향을 설정할 필요가 있다. 이 촬영 화각 u에서 촬영한 (i×j)개의 단위 화상을 접합시켜 촬영 범위 전체를 나타내는 전체 화상이 합성될 수 있다.
여기서, 촬영 범위의 각 단위 화상의 좌표(M,N)가, 순서대로 수평 방향으로 좌단에서부터 1,2,...,M,...,i로, 수직 방향으로 상단에서부터 1,2,...,N,...,j로 나타내어질 때, 제어부(70)는, 팬/틸터부(3)에게 소정의 구동 신호를 전송한다. 이로써, 카메라부(4)의 촬영 방향이, 먼저 좌상측에 위치된 좌표 (1,1)에 맞추어지고, 카메라부(4)는 촬영을 실행한다. 이 좌표 (1,1)를 촬영하여 생성된 단위 화상에 기초한 화상 신호가 A/D 변환부(61)에 의해 A/D 변환된 후, 모니터용 화상 처리부(68)를 통해 메모리(69)에 저장된다. 이 화상 신호는 인코더(62)에서 JPEG 규격에 기초하여 압축코딩되고, 메타 데이터 등이 동시에 부가되며, 기록 매체(66)에 순차적으로 기록된다.
마찬가지로, 제어부(70)는, 팬/틸터부(3)에게 구동 신호를 전송함으로써, 카메라부(4)의 촬영 방향을 우측으로 1 화상 프레임만큼 이동시키고, 좌표 (2,1)에 맞추어 촬영을 실행한다. 이 좌표 (2,1)을 촬영하여 생성된 화상 신호도 마찬가지로 기록 매체(66)에 기록된다. 카메라부(4)는 제어부(70)의 제어에 기초하여 수평 방향으로 좌표 (3,1),(4,1),..,(i,1)로 촬영 방향을 순차적으로 변경하고, 촬영을 실행한다.
카메라부(4)가 첫번째 열의 촬영을 완료한 후, 카메라부(4)는 제어부(70)에 의한 제어에 기초하여 촬영 방향을 두번째 열의 좌표 (1,2)로 조정한 후, 수평 방향으로 순차 이동시키면서 촬영을 실행한다. 이러한 동작이 반복되어 좌표 (i,j)까지 촬영이 완료된 때, 메모리(69)와 기록 매체(66)는 각 좌표에서 촬영된 (i×j)개의 단위 화상에 기초한 화상 신호가 기록되어 있는 상태로 된다. 또한, 좌표 (i,j)까지의 촬영이 완료된 후, 제어부(70)는, 팬/틸터부(3)에게 구동 신호를 전송함으로써, 카메라부(4)의 촬영 방향을 다시 좌상측에 위치된 좌표 (1,1)에 맞추도록 하여 다음 타이밍에서의 촬영을 실행한다.
단위 화상을 촬영하는 순서가 상술한 예에 한정되지 않는다는 것을 주목하여야 한다. 예컨대, 첫번째 열의 촬영이 완료된 후, 제어부(70)에 의한 제어에 기초하여, 촬영 방향이 두번째 열의 좌표 (i,2)로 조정되어 촬영을 실행하고, 그 후, 좌표 (1,2)로 향하여 촬영 방향을 이동시킬 수 있다.
메모리(69)에 기록된 각 단위 화상에 기초한 화상 신호는 모니터용 화상 처리부(68)에 의해 순차적으로 독출되고, 모니터(75)의 표시 화면의 크기에 맞추어 축소된다. 이 축소된 각 단위 화상은 D/A 변환부(74)를 통해 모니터(75)에 표시된다. 메모리(69)에 기록된 (i×j)개의 모든 단위 화상은 모니터(75)에 표시되고, 이로써 하나의 파노라마식 화상이 합성된다. 상술한 촬영 동작을 소정의 시간 간격으로 실행함으로써, 촬영 범위의 가장 최근의 상황을 보여주는 전체 화상을 얻을 수 있다.
또한, 제어부(70)에 의해 이전에 기록 매체(66)에 기록되어 있는 단위 화상을 모니터(75)에 표시하도록 지정된 때, 기록 매체(66)로부터의 단위 화상에 기초한 화상 신호가, 순차적으로 독출되어 디코더(67)에 의해 신장되고, 모니터용 화상 처리부(68)로 전송된다. 화상 신호는, 모니터용 화상 처리부(68)에서 상술한 바와 같은 표시 화면의 크기에 적합하도록 축소되어, 파노라마식 전체 화상으로 합성되어 표시된다.
도 7은, 촬영된 (i×j)개의 단위 화상을 접합시켜 합성한 전체 화상을, 모니터(75)의 전체 화상 표시부(170)에 표시하는 예를 보여준다. 또한, 이 감시 유닛(15)은 전체 화상 표시부(170)상에 전체 화상을 구성하는 각 단위 화상간의 경계를 표시할 수도 있고, 또는 끊김없는 전체 화상만을 표시할 수도 있다. 감시 유닛(15)은 파노라마식 전체 화상의 대신에 촬영 범위 전체를 캡쳐할 수 있는 촬영 화각으로 촬영한 한 장의 전체 화상을 이 전체 화상 표시부(170)에 표시할 수도 있다.
또한, 단위 화상을 확대한 확대 화상을 표시하기 위한 확대 화상 표시부(171)가 표시 화면(45)에 더 설치되어 있다. 이 확대 화상 표시부(171)는 전체 화상 표시부(170)에 표시되는 전체 화상을 구성하는 단위 화상 중 사용자가 지정한 하나의 단위 화상을 확대하여 표시할 수 있다. 또는 동화상이 이러한 단위 화상의 촬영 방향에 대해 순차적으로 표시될 수 있다. 따라서, 사용자는 지정된 단위 화상의 촬영 방향의 상황을 실시간으로 확인할 수 있다.
표시 화면(45)상에는, 확대 화상 표시부(171)에 표시된 단위 화상을 촬영 배율을 감소하여 표시하기 위한 WIDE 버튼(172), 촬영 배율을 확대하여 표시하기 위한 ZOOM 버튼(173)이 표시된다. 이 표시 화면(45)상에는, 카메라부(4)의 촬영 방향을 수평 방향 및 수직 방향으로 조정하기 위한 촬영 방향 제어부(175), 및 여러 가지 모드의 설정이나 서버에 있어서 원하는 어드레스에 단위 화상에 기초한 화상 신호를 기록하기 위한 설정 버튼(176) 등이 표시된다.
사용자는 조작부(176)를 통해 전체 화상 표시부(170)와 확대 화상 표시부(171)에 대해 원하는 화상 영역, 화상 위치를 지정할 수 있다. 상술한 지정 조작을 실행하기 위한 조준선 또는 포인터가 조작부(176)에서의 마우스 등의 움직임과 연동하여 각 표시부(170,171)에 더 표시될 수 있다.
본 발명을 적용한 감시 시스템(1)에서는, 상술한 바와 같이, 전체 촬영용 카메라(2)로 촬영한 (i×j)개의 단위 화상을 접합하여 전체 촬영 범위를 표시하는 전체 화상을 합성하기 위한 통상 촬영 모드에 덧붙여, 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 언제든지 원하는 이동 피사체를 캡쳐하고 이 이동 피사체를 계속 촬영하기 위한 추적 촬영 모드가 제공된다. 이 추적 촬영 모드에서는, 전체 화상이 단시간 간격으로 생성된다. 따라서, 도 7에서 전체 화상 표시부(170)에 표시된 새와 같은 이동 피사체의 움직임이 누락없이 화상 신호로서 캡쳐된다.
도 8은 통상 촬영 모드와 추적 촬영 모드를 시계열적으로 보여준다. 통상 촬영 모드에서는, 촬영 방향이 전체 화상을 구성하기 위한 모든 단위 화상에 순차적으로 맞추어지고, 촬영이 실행되기 때문에, 하나의 전체 화상을 합성하기까지 긴 시간이 소요된다. 결과적으로, 단위 시간당 생성될 수 있는 전체 화상의 수(이하, '재생 빈도(refresh rate)'라 한다)가 감소된다.
반면에, 추적 촬영 모드에서는, 이동 피사체를 캡쳐한 추적 화상 위치를 포함하는 하나 이상의 단위 화상만을 촬영하면 충분하기 때문에, 통상 촬영 모드에 비해 단시간에 촬영을 완료할 수 있어서, 재생 빈도를 높힐 수 있다.
본 발명을 적용한 감시 시스템(1)에서는, 피사체에 대한 촬영 동작이 시작된 때, 통상 촬영 모드에 의한 촬영이 우선 실행된다. 이 경우에, 차이 검지부(32)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 촬영된 단위 화상과 이전의 전체 화상을 구성하는 동일한 촬영 방향에서의 단위 화상의 사이에서 움직임 유무를 판별한다. 그 결과, 차이 검지부(32)가 단위 유닛에 움직임이 있다고 판별하면, 이동 피사체의 존재를 시사하는 것으로 그 사실을 추적 위치 연산부(34) 및 추적 촬영 제어부(33)에 통지하고, 추적 촬영 모드가 개시된다.
또한, 이 추적 촬영 모드에서는, 차이 검지부(32)에 의해 움직임이 있는 것으로 판별된 단위 화상 a1 내의 추적 화상 위치에 대해, 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 추적 촬영함으로써 단위 화상 b1을 생성한다. 이러한 경우에, 전체 촬영용 카메라(2)와 추적 촬영용 카메라(5)는 설치 환경, 촬영 방향 등이 서로 다른 경우가 있기 때문에, 추적 위치 연산부(34)에서 파노라마 설정 DB(35)에 기록된 상관 정보를 참조하여 각 카메라(2, 5)간의 촬영 방향을 맞추도록 한다. 실제로, 이 추적 위치 연산부(34)는 연산한 추적 화상 위치를 통해 카메라(2,5) 간의 촬영 방향을 정합시킨다. 따라서, 추적 촬영용 카메라(5)는 추적 위치 연산부(34)로부터 추적 촬영 제어부(33)를 통해 지정된 촬영 방향으로 팬/틸팅(pan tilting)함으로써 스캔된다. 이로 인해 얻어진 단위 화상 b1은 단위 화상 a1에 정합될 수 있다. 추적 화상 위치를 통해 카메라(2,5)의 촬영 방향을 정합시키는 상세한 절차를 설명한다.
또한, 차이 검지부(32)는, 새로 촬영된 단위 화상과 휘도 레벨을 비교할 이전 전체 화상으로서, 이전 타이밍에서 촬영된 전체 화상뿐 아니라 미리 저장된 전체 화상도 이용할 수 있다. 이러한 경우에, 어느 전체 화상을 이용하는지가 추적 촬영 조건 설정부(39)에 의해 어떤 조건하에서 미리 설정되고, 이것은 추적 촬영 조건 DB에 기록될 수 있다.
추적 촬영 모드가 개시된 때, 통상 촬영 모드와 병행하여 두 개의 카메라로 촬영을 실행한다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 시간이 t1에서 t4로 경과함에 따라, 빠른 이동 속도를 가진 이동 피사체(새)가 점점 빌딩으로부터 멀어지는 경우, 통상 촬영 모드에서는, 시각 t1에서 전체 화상을 구성하는 (s×t)개의 단위 화상을 촬영하는 때, 이동 피사체가 존재하지 않는 빌딩이나 구름 등을 구성하는 단위 화상도 포함하여 순차 촬영할 필요가 있기 때문에, 긴 시간이 요구된다.
그 결과, 이 통상 촬영 모드에서는, 다음 타이밍에서 전체 화상을 촬영할 때에, 이미 시각이 t4에 도달해 버리는 경우가 있을 수 있어, 시각 t2, t3에서의 이동 피사체의 상황을 화상 데이터로서 캡쳐할 수 없다.
반대로, 추적 촬영 모드에서는, 이동 피사체를 포함하는 단위 화상만이 순차 촬영되기 때문에, 시각 t2, t3에서의 이동 피사체의 상황이 순차적으로 촬영되어 저장될 수 있다. 심지어 이 이동 피사체가 촬영 범위를 이탈한 때에도, 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 이동 피사체를 항상 캡쳐하여 계속 촬영할 수 있다. 그 결과, 추적 촬영 모드에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 시각 t1~t4에서 프레임 내의 영역만 촬영한 단위 화상을 얻을 수 있고, 단시간에 일어난 사소한 상황 변화를 예외없이 캡쳐할 수 있다.
다음으로, 추적 위치 연산부(34)에 의해 추적 화상 위치를 구하는 절차를 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 도 10에 도시된 단계 S11에서, 전체 촬영용 카메라(2) 및 추적 촬영용 카메라(5)의 촬영 방향을 틸트 방향으로 각각 340°선회시키면서 단위 화상을 촬영한다. 각 카메라(2,5)에 의해 촬영된 단위 화상은 전체 화상 형성부(31)로 전송되어, 기록 매체(66)에 기록된다. 선회각은 340°에 제한되지 않고 어느 각으로 해도 좋다.
다음으로, 단계 S12로 이행하여, 단계 S11에서 각 카메라(2,5)를 340°로 선회하면서 촬영된 단위 화상을 접합하여 전체 화상을 형성한다. 형성된 각 전체 화상은 모니터(75)에 표시된다.
다음으로, 단계 S13으로 이행하여, 단계 S12에서 모니터에 표시된 전체 화상으로부터 사용자가 감시하고자 하는 영역을 특정한다. 이러한 경우에, 사용자는 조작부(76)에 의해 모니터(75)에 표시된 전체 화상으로부터 감시하기를 원하는 영역을 지정한다.
도 11 (a)는, 주차장을 감시할 때에, 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 촬영된 단위 화상으로 이루어진 전체 화상의 일부를 보여준다. 도 11 (b)는 다른 위치에 설치된 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 촬영된 전체 화상의 일부를 보여준다. 단계 S12에서, 사용자는 도 11 (a)에 도시된 전체 화상에 대해 감시하기를 원하는 영역을, 예컨대, A~D점을 연결하는 프레임(이하, 감시 프레임이라 한다) 내로 설정한다. 이 감시 프레임은 상술한 촬영 범위가 된다. 마찬가지로, 단계 S12에서, 촬영 대상이 도 11 (b)에 도시된 전체 화상에 대해 상술한 A~D점에 대응하도록, 사용자는 A'~D'점을 설정한다. 이들 설정을 감시 프레임 설정이라 한다.
또한, A~D점 및 A'~D'점의 감시 프레임 설정은 조작부(76)를 통해 수동으로 설정될 수 있다. 다르게는, 예컨대 휘도 정보 등에 기초하여 자동으로 수행될 수도 있다.
다음으로, 단계 S13으로 이행하여, 단계 S12에서의 감시 프레임에서 설정된 A~D점 및 A'~D'점을 미세 조정하여 동일한 화상 위치를 보여주도록 한다. 이러한 경우에, 각 설정점의 명칭, 좌표, 설정명 등이 A~D점과 A'~D'점 사이에서 일치하도록 미세 조정된다. 이 미세 조정은 A~D점과 A'~D'점 사이에서 대응되기만 하면 된다. 따라서, 설정된 A~D점과 A'~D'점뿐 아니라, 감시 프레임 내의 각 화소 위치도 서로 대응될 수 있다. 하나의 화소 위치의 이동에 응하여 다른 화소 위치의 상대 이동을 식별할 수 있다.
다음으로, 단계 S14로 이행하여, 모든 감시 프레임 설정을 파노라마 설정 DB(35)에 저장한다. 즉, 이 단계 S14에서는, 설정된 A~D점과 A'~D'점의 대응관계가 상술한 상관 정보로서 파노라마 설정 DB(35)에 저장된다.
또한, 전체 촬영용 카메라(2) 및 추적 촬영용 카메라(5)를 서로 중첩하여 실질적으로 동일 위치에 배치함으로써, 상술한 단계 S11~S14에서의 처리가 처리될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 단계 S11~S14의 처리가 실제로 감시하기 전에 실행된다. 실제 촬영에서는, 도 12에 도시된 절차에 기초하여 동작한다.
먼저, 단계 S21에서, 전체 화상 형성부(31)는 파노라마 설정 DB(35)에 기록되어 있는 감시 프레임 설정을 독출하여 촬영 범위를 식별한다.
다음으로, 단계 S22로 이행한다. 이 전체 화면 형성부(31)는 식별한 촬영 범위에 기초하여 팬/틸터부(3)를 제어하기 위한 구동 신호를 생성한다. 이 구동신호는 팬/틸터부(3)에게 전송되고, 이로써, 식별한 촬영 범위에서 촬영 방향을 수평 방향 또는 수직 방향으로 순차적으로 이동시켜 촬영을 행한다.
다음으로, 단계 S23으로 이행하여, 촬영 범위(감시 프레임) 내의 모든 단위 화상의 촬영을 완료하였는지 여부를 판별한다. 그 결과, 아직 모든 단위 화상의 촬영을 완료하지 않은 것으로 판별된 때에는, 촬영을 속행하고, 완료한 것으로 판별된 때에는, 단계 S24로 이행한다.
단계 S24로 이행하면, 단위 화상을 접합하여 전체 화상을 형성한다. 그러면, 생성된 전체 화상은 재구성되어 모니터(75)에 표시될 수 있다.
다음으로, 단계 S25로 이행하면, 전체 화상 형성부(31)가 새로운 전체 화상을 생성한 사실을 차이 검지부(32)에게 통지한다.
도 13은 이러한 통지를 수신하는 차이 검지부(32)의 동작 순서를 보여준다.
먼저, 단계 S31에서, 차이 검지부(32)가 추적 촬영 조건 DB(39)에 액세스하고, 이로써, 추적 촬영 조건 DB(39)에 기록되어 있는 추적 촬영 조건을 획득한다.
다음으로, 단계 S32로 이행하면, 차이 검지부(32)가 획득한 추적 촬영 조건에 기초하여 움직임을 검출한다. 이 단계 S32에서의 움직임 검출은 새롭게 생성된 전체 화소와 이전에 획득한 전체 화상의 사이에서 휘도 레벨의 차이값을 구함으로써 실행된다. 이러한 경우에, 구해진 휘도 레벨의 차이값이 미리 설정된 문턱치를 넘는지 여부를 판단한다(단계 S33). 여기서, 휘도 레벨의 차이값이 문턱치를 넘는 경우에는, 움직임이 검출된 것으로 판단하고 단계 S34로 이행한다. 반대로, 휘도 레벨의 차이값이 문턱치와 같거나 작은 경우에는, 움직임이 검출되지 않은 것으로 판단하고 처리를 종료한다. 이러한 경우에, 차이 검지부(32)는 문턱치를 상술한 추적 촬영 조건으로서 추적 촬영 조건 DB(39)로부터 획득한다. 움직임 검출의 정밀도는 그 문턱치를 어떻게 설정하는가에 따라 제어된다. 그러므로, 이 문턱치는 추적 촬영 조건 설정부(38)를 통해 자유롭게 설정될 수 있고, 이로써 움직임 검출의 레벨과 정밀도가 자유롭게 조정될 수 있다.
다음으로, 단계 S34로 이행하면, 차이 검지부(32)가 추적 위치 연산부(34)에 액세스하여, 움직임이 검출된 화상 위치(E), 즉 휘도 레벨의 차이값이 문턱치를 넘은 화상 영역의 좌표 (Ex,Ey)를 추적 위치 연산부(34)에게 통지한다. 다음으로, 단계 S35로 이행하면, 차이 검지부(32)가 추적 위치 연산부(34)에 의해 산출된 추적 화상 위치를 획득한다. 또한, 단계 S36에서, 이 차이 검지부(32)는 획득한 추적 화상 위치를 추적 촬영 제어부(33)로 통지한다.
여기서, 단계 S35에서의 추적 화상 위치의 산출 방법을 상술한 단계 S11~S14에서 주차장의 감시 프레임을 설정한 경우를 예로 하여 설명한다.
먼저, 추적 위치 연산부(34)는 파노라마 설정 DB(35)에 기록되어 있는 A~D점 및 A'~D'점에서의 감시 프레임 설정을 독출한다. 여기서 독출한 A점의 좌표를 (Ax,Ay)로 하고, B점의 좌표를 (Bx,By)로 하며, C점의 좌표를 (Cx,Cy)로 하고, D점의 좌표를 (Dx,Dy)로 한다.
추적 위치 연산부(34)는 상술한 단계 S34에서 차이 검지부(32)로부터 통지된 화소 위치(E)의 A~D점으로 정위되는 감시 영역에서의 상대적 위치를 식별한다. 이러한 경우에, 화소 위치(E)의 상대적 위치는, 도 14 (a)에 도시된 바와 같이, 종방향의 비 (x1:x2)와 횡방향의 비 (y1:y2)로 표시될 수 있다. 이러한 경우에, 이 종방향의 비 및 횡방향의 비는, 각각 이하의 식 1 및 식 2로 표시될 수 있다.
x1:x2 ≒ Ex×(Ax+Bx)/2 : Ex×(Ex+Cx)/2 ......... (식 1)
y1:y2 ≒ Ey×(Ay+Cy)/2 : Ey×(By+Dy)/2 ......... (식 2)
이로써, 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 촬영된 전체 화상에서 움직임이 검출된 화상 위치(E)의 상대적인 위치를 구할 수 있다.
다음으로, 이 추적 위치 연산부(34)는 이 화상 위치(E)가 추적 촬영용 카메라(5)에서 전체 화상의 어느 좌표에 대응하는지 연산한다. 여기서, 도 14 (b)에 도시된 바와 같이, 획득한 A'점의 좌표를 (A'x,A'y)로 하고, B'점의 좌표를 (B'x,B'y)로 하며, C'점의 좌표를 (C'x,C'y)로 하고, D'점의 좌표를 (D'x,D'y)로 한다. 추적 촬영용 카메라(5)의 전체 화상에서, 상술한 화상 위치(E)에 대응하는 추적 화상 위치는 이하에서 추적 화상 위치(E')라 하고, 그 좌표는 (E'x,E'y)로 한다.
이러한 경우에, A'x≥B'x이고, D'x≥C'x인 경우에, E'x는 다음의 식 3으로 표시될 수 있다:
E'x ≒ ((C'x+(D'x-C'x)×y1/(y1+y2)) - ((B'x+(A'x-B'x)×y2/(y1+y2)×x1/(x1+x2)) + B'x + (A'x-B'x) × y2/(y1+y2) ...... (식 3)
D'y≥B'y이고, A'y≥'y인 경우에, E'y는 다음의 식 4로 표시될 수 있다:
E'y ≒ ((B'y+(D'y-B'y)×x1/(x1+x2)) - ((C'y+(A'y-C'y)×x2/(x1+x2)×y1/(y1+y2)) + C'y + (A'y-C'y) × x2/(x1+x2) ...... (식 4)
즉, 이 구해진 추적 화상 위치(E')의 좌표 (E'x,E'y)는 좌표 위치(E)의 좌표 (Ex,Ey)에 대응한다. 심지어 전체 촬영용 카메라(2) 및 추적 촬영용 카메라(5)가 다른 위치에 설치되어 있거나, 또는 주자창으로부터 서로 다른 거리에 설치되어 있을지라도, 추적 촬영용 카메라(5)에서의 좌표 위치(E')는 전체 촬영용 카메라(2)에서의 전체 화상으로부터 움직임이 검출된 좌표 위치(E)로부터 일의적으로 구할 수 있다.
추적 위치 연산부(34)는 구한 추적 화상 위치(E')의 좌표 (E'x,E'y)를 추적 화상 위치로서 차이 검지부(32)에게 전송할 수 있다. 차이 검지부(32)는 이 추적 화상 위치(E')의 좌표 (E'x,E'y)를 추적 촬영 제어부(33)에게 전송한다. 추적 촬영 제어부(33)는 추적 촬영용 카메라(5)의 촬영 방향에 좌표 (E'x,E'y)가 포함되도록 설정되고, 움직임이 검출된 화상 위치에 촬영 방향을 맞출 수 있다.
도 15는 그러한 추적 화상 위치(E')가 통지된 추적 촬영 제어부(33)의 촬영 동작 순서를 보여준다.
먼저, 단계 S41에서, 차이 검지부로부터 추적 화상 위치를 획득한 추적 촬영 제어부(33)는 추적 촬영용 카메라(5)의 촬영 방향에 좌표 (E'x,E'y)가 포함되도록 재설정한다. 다음으로, 단계 S42로 이행하여, 추적 촬영용 카메라(5)에 구동 신호를 전송하고, 그 촬영 방향으로 촬영을 개시한다.
추적 촬영용 카메라(5)는 추적 촬영 제어부(33)로부터 촬영을 정지하기 위한 신호가 전송되었는지 여부를 하나씩 확인한다. 만일 그 신호가 전송되었으면, 촬영 동작을 정지한다.
그러한 감시 시스템(1)은, 특히 주차장을 감시하는 응용으로서, 예컨대 도 16 (a)에 도시된 바와 같이, 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 출입금지구역에 감시 프레임을 설정한다. 그 영역 내에 사람이 들어감으로 인하여 이전의 전체 화상으로부터의 휘도 레벨에 차이가 발생하면, 도 16 (b)에 도시된 바와 같이, 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 추적 화상 위치를 포함하도록 촬영 방향을 맞추고, 추적 촬영을 실행한다.
이러한 감시 시스템(1)은, 소위 극장 단지라고 부르는 복합영화관의 각 영사실 내에 설치할 수 있다. 관객의 착석 전에, 소위 공석 상태의 전체 화상을 획득하고, 각 좌석을 포함하도록 감시 프레임을 설정한다. 이로써, 좌석에 앉은 관객의 휘도 레벨의 차이가 발생한다. 구해진 차이값이 문턱치를 넘는 결과로서, 추적 화상 위치를 포함하도록 촬영 방향이 맞추어지고, 추적 촬영이 실행될 수 있다. 이로써, 사람이 예약된 좌석에 앉을 때, 티켓의 판매 정보와 좌석의 예약 정보를 비교함으로써 이것을 추적할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 피사체를 촬영하여 촬영 신호를 생성하는 하나의 전체 촬영용 카메라(2) 및 하나의 추적 촬영용 카메라(5)를 일례로서 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이러한 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 하나 이상의 전체 촬영용 카메라(2)와 하나 이상의 추적 촬영용 카메라(5)로 구성될 수도 있다. 도 17은 세 개의 전체 촬영용 카메라(2)와 하나의 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 구성된 감시 시스템(100)을 보여준다. 이 감시 시스템(100)에서는, 동일한 피사체가 복수의 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 서로 다른 촬영 방향에서 촬영될 수도 있고, 서로 다른 피사체가 촬영될 수도 있다. 각 전체 촬영용 카메라(2)에 의해 움직임 검출이 실행되는 경우에, 카메라는 추적 촬영 모드로 전환되고, 추적 촬영용 카메라(5)에 의한 촬영이 실행된다. 전체 촬영용 카메라(2)와 추적 촬영용 카메라(5)의 수와 비는 물론 임의로 결정될 수 있다.
본 발명을 적용한 감시 시스템에서, 카메라(2,5)에 대해 전체 촬영와 추적 촬영으로서의 역할을 특정하지 않고, 상황에 따라 전체 촬영과 추적 촬영의 어느 한쪽이 실행되도록 할 수도 있다.
도 18에 도시된 감시 시스템(101)에서는, 두 개의 카메라(2,5)가 각각 설치되어 있다. 통상 촬영 모드에서, 두 카메라(2,5)는 각각 전체 화상을 촬영한다. 두 카메라(2,5) 중 어느 하나가 움직임을 검출하면 추적 촬영 모드로 전환하고, 두 카메라(2,5) 중 어느 하나가 추적 촬영을 실행한다.
본 발명을 적용한 감시 시스템(1)에서는, 상술한 단위 화상 간의 휘도 레벨의 비교가, R, G 및 B의 각 원색성분에 대해 실행될 수 있다. 이 휘도 레벨의 비교는, 상술한 바와 같이, 동일 좌표 (M,N)에 있는 단위 화상 간에, 바꾸어 말하면, 동일한 촬영 방향에 있는 단위 화상 간에 실행된다. 이로써, 기준이 되는 전체 화상에 대한 비교 대상인 전체 화상의 각 원색성분의 휘도 레벨의 변화를, 다시 말해 각 원색성분에서의 휘도 레벨의 차이값을 각 촬영 방향에서 검출할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 상술한 감시 시스템(1)으로서 실시하는 경우뿐 아니라, 예컨대, 감시 유닛(15)의 기능을 모두 카메라측에 탑재할 수도 있다. 또한, 본 발명은 상술한 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이나 그러한 프로그램이 기록된 기록 매체에 적용할 수도 있다.
본 발명은, 도 19에 도시된 바와 같이, 360°의 광범위한 영역을 촬영하기 위한 고정 카메라(2A)가 상술한 감시 시스템(1)에서의 전체 촬영용 카메라(2)로서 사용되는 감시 시스템(200)에도 적용될 수 있다. 이 감시 시스템(200)은 피사체를 촬영하여 화상 신호를 생성하기 위한 전체 촬영용 카메라(2A), 추적 촬영용 카메라(5), 이들 카메라(2A,5)에 접속된 네트워크(8), 및 접속된 네트워크(8)를 통해 전체 촬영용 카메라(2A)와 추적 촬영용 카메라(5)를 제어함으로써 화상 신호를 획득하기 위한 감시 유닛(15)을 포함한다.
이 감시 시스템(200)에서는, 실시간으로 360°의 모든 방향으로 촬영할 수 있는 고정 카메라(2A)가 전체 촬영용 카메라(2)로서 사용되고, 팬/틸트/줌(pan/tilt/zoom)을 수행할 수 있는 이 고정 카메라(2A)와 추적 촬영용 카메라(5)가, 도 20 (a) 및 20B에 도시된 바와 같이, 동축으로 배치되어 있다.
도 20 (a)는 고정 카메라(2A)와 추적 촬용영 카메라(5)의 배치예를 보여주는 전면도이고, 도 20 (b)는 측면도이다.
예컨대, 도 21에서는, 이 감시 시스템(200)에서 고정 카메라(2A)에 의해 실시간으로 획득한 360°의 모든 방향의 화상을 보여주는데, 팬 방향 화각이 360°이고, 틸트 방향 화각은 55°이며(상향각:38°,하향각:17°), 화소의 수는 약 1280×240인 화상 품질이다.
추적 촬영용 카메라(5)에 의해 획득된 화상을 접합하여 형성되는 파노라마식 화상은, 예컨대 도 22에 도시된 바와 같이, 팬 방향 화각이 340°이고, 틸트 방향 화각은 51°이며(상향각:25.5°,하향각:25.5°), 화소의 수는 약 6400×960인 화상 품질이다.
이 감시 시스템(200)에서는, 그 화상 공간은, 도 23에 도시된 바와 같이, 화상(VGA 10×2매)을 접합하여 얻을 수 있다.
추적 촬영용 카메라(5)에 의해 획득된 하나의 화상은, 틸트 방향이 25.5°가 되고, 팬 방향이 34°가 되도록 미리 줌을 조정한다.
이 감시 시스템(200)의 감시 유닛(15)은 출하시에 다음의 초기화(1) 및 초기화(2)에 의해 실행된다.
초기화(1): 이 감시 시스템(200)에서의 파노라마식 화상의 광각 화상 공간은 전체 화각으로서 팬 방향=340°, 틸트 방향=51°를 가진다. 화상 정보는 팬 방향으로 6400등분되고, 틸트 방향으로 960등분된다. 이 화상 정보는 감시 유닛(15)의 파노라마 설정 데이터베이스에 저장된다.
초기화(2): A, B, C 및 D의 네 점이, 고정 카메라(2A)에 의해 실시간으로 획득된 도 24에 도시된 360°의 전방향의 화상 위에 설정되고, A', B', C' 및 D'의 네 점은 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 획득된 화상을 접합하여 형성된 도 25에 도시된 파노라마 화상 위에 설정된다. 상술한 네 점은 동일한 위치로 간주된다. 이것은 또한 감시 유닛(15)의 파노라마 설정 데이터베이스에 저장된다.
이 감시 시스템(200)에서는, 이와 같은 방식으로 초기화된 감시 유닛(15)에 의해 도 26의 흐름도에 도시된 순서에 따라 고정 카메라(2A)에 의해 실시간으로 획득된 360° 전방향의 화상상의 지정 정보에 기초하여, 추적 촬영용 카메라(5)를 제어한다.
즉, 사용자가 360°전방향의 화상 위에 임의의 점을 지정한 때(단계 S51), 이 감시 시스템(200)의 감시 유닛(15)이 마우스 페인트에 의해 사용자가 지정한 점 E의 360°상의 좌표 (X,Y)를 획득한다(단계 S52). 파노라마 설정 데이터베이스로부터 360°전방향 화상의 위치점 A, B, C 및 D를 획득한다(단계 S53). 파노라마 설정 데이터베이스로부터 추적 촬영용 카메라(5)의 340°파노라마 화상의 위치점 A',B',C' 및 D'를 획득한다(단계 S54). 360°전방향 화상 위의 위치 E(X,Y)에 대응하는 340°파노라마 화상의 위치 정보를 획득한다(단계 S55). E (X',Y')의 위치로의 이동 요청을 추적 촬영용 카메라(5)에게 전송하고(단계 S56), 이동 목표지의 화상을 표시한다(단계 S57).
즉, 이 감시 시스템(200)에서는, 임의의 점 E가 도 24에 도시된 360°전방향의 화상 위에 클릭된 때, 도 24의 화상 위의 좌표 E(X,Y)가 유도되고, 좌표 E(X,Y)에 대한 상대 위치(근사)가 파노라마 설정 데이터베이스에 미리 저장되어 있는 A, B, C 및 D의 각 점으로부터 산출된다.
파노라마 설정 데이터베이스에 미리 저장되어 있는 도 25의 A',B',C' 및 D'는 A, B, C 및 D의 점에 대응되는 것으로 간주되고, 도 24의 E(X,Y)에 대응하는 도 25의 E'(X',Y')는 산출된 A, B, C 및 D와 A', B', C' 및 D'의 상대적 위치로부터 구해질 수 있다. 산출된 E'(X',Y')는 데이터베이스에 저장된 화상 정보상의 위치 정보로서 표현된다.
이 E'(X',Y')의 위치 정보에 기초하여, 추적 촬영용 카메라(5)의 화상의 중앙이 E'가 되도록 팬/틸트 제어를 행한다.
여기서, 이 감시 시스템(200)에서의 고정 카메라(2A)에 의해 실시간으로 획득되는 360°전방향의 화상 위에 임의로 지정된 E의 상대 위치(근사)는 다음과 같이 산출된다:
X1:X2 ≒ Ex - (Ax+Bx)/2 : (Dx+Cx)/2 - Ex
Y1:Y2 ≒ Ey - (Ay+Cy)/2 : (By+Dy)/2 - Ey
추적 촬영용 카메라(5)에 의해 획득되는 340°파노라마 화상 위의 E'의 위치(근사)는 다음과 같이 산출된다:
이전 연산에서 얻어진 상대적 위치의 비 X1:X2는 5:2이고, 비 Y1:Y2는 3:4이며, A'x≥B'x 및 D'x≥C'x인 경우에,
E'x ≒ ((C'x+(D'x-C'x)*3/7)-(B'x+(A'x-B'x)*4/7))*5/7+B'x+(A'x-B'x)*4/7
D'y≥B'y 및 A'y≥C'y인 경우에,
E'y ≒ ((B'y+(D'y-B'y)*5/7)-(C'y+(A'y-C'y)*2/7))*3/7+C'y+(A'y-C'y)*2/7
여기서, 이 감시 시스템(200)에서 전체 촬영용 카메라(2A) 및 추적 촬영용 카메라(5)의 수직 방향의 화각(visual angle)을 보여주는 단면도가 도 27에 도시되어 있다.
도 27은, 이 감시 시스템(200)에서, 전체 촬영용 카메라(2A), 즉 광각 카메라(파노라마 카메라)와 추적 촬영용 카메라(5)의 양쪽에 의해 실질적으로 동일한 방향(수직 방향)으로 피사체를 캡쳐하는 것을 그래픽적으로 표현하여 보여준다.
우선,
X: 촬영 대상 및 카메라의 수평 방향 거리,
Y: 거리 X에서 전체 틸트 화각으로 촬영될 수 있는 수직 방향 거리(높이),
ΔY: 두 카메라의 촬영부의 중심간 거리.
전제로서, 다음의 두가지 전제가 있다.
전제 1: 추적 촬영용 카메라(5)와 360°카메라는 각 카메라의 촬영부의 중심이 실질적으로 동일한 수직선상에 있다.
전제 2: 추적 촬영용 카메라(5)와 전체 촬영용 카메라(2A)의 틸트 방향 광각은 약 55°~65°의 범위에서 동일한 광각으로 조정된다.
덧붙여, 두 광각의 위치 관계가 도 27에 도시되어 있다.
만일 두 광각이 55°라면,
ΔY = 100mm의 카메라 위치 관계가 되고,
X = 10mm의 위치의 물체를 촬영할 때,
Y = 2*X*Tan(55/2)° = 10.41m가 구해진다. 결과적으로,
ΔY/Y = 0.0096 = 0.96%가 구해진다.
Y: 두 카메라간의 수직 방향으로 위치의 차이가 수직 방향의 전체 거리에 비해 매우 작다. 두 화상이 모니터에 표시될 때, 그 차이를 느낄 수 있는 레벨이 아니다.
즉, VGA:640×480으로 계산할 때, 그 차이는 약 5 도트에 불과하다.
동축 레이아웃으로 인해, 수평 방향의 광각은 두 카메라에서 동일한 광각을 공유한다.
이 감시 시스템(200)에서, 두 카메라(2A,5)는 동축상에 배치되어 있다. 따라서, 카메라(2,5)의 상대적인 위치 관계에 따른 피사체의 위치 연산 알고리즘은 요구되지 않는다. 그러나, 촬영용 카메라(2A)에 의해 획득된 360°전방향의 화상에 그 지점이 지정되고, 그 지점을 중심으로 하는 화상이 추적 촬영용 카메라(5)에 의해 촬영될 수 있다.
본 발명에 의하면, 광범위한 촬영 범위의 상황을 감시하기 위해 촬영 범위 전체를 표시하는 전체 화상을 구성하는 각 단위 화상을 촬영함과 동시에, 이동 피사체를 추적 촬영할 수 있으며, 또한, 이동 피사체의 움직임을 광범위한 영역에 걸쳐 단시간 간격으로 캡쳐할 수 있다.
도 1은 파노라마식 전체 화상을 구성하는 단위 화상의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명을 적용한 감시 시스템을 보여주는 도면이다.
도 4는 카메라와 감시 유닛의 블록도이다.
도 5는 전체 화상 형성부의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 촬영 화각(photographing angle of view) u에서 카메라 유닛으로 촬영한 사각형 프레임으로 보여지는 촬영 범위의 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 디스플레이상의 표시 화면의 구성예를 보여주는 도면이다.
도 8은 통상 촬영 모드와 추적 촬영 모드를 시계열적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 통상 촬영 모드와 추적 촬영 모드를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 추적 위치 연산부에 의해 추적 촬영 위치를 구하는 순서를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 주차장을 감시할 때 감시 프레임의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 전체 촬영용 카메라에 의한 촬영 순서를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 차이 검지부의 동작 순서를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 화상 위치 E의 A-D점에서 정의된 감시 영역에서의 상대적인 위치를 식별하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 추적 화상 위치 E'가 통지된 추적 촬영부의 촬영 동작 순서를 보여주는 흐름도이다.
도 16은 본 발명을 적용한 감시 시스템의 응용예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명을 적용한 감시 시스템의 다른 구성을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명을 적용한 감시 시스템의 또다른 구성을 보여주는 도면이다.
도 19는 전체 촬영용 카메라를 위해 고정 카메라를 사용한 감시 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 20 (a)는 상술한 감시 시스템에서의 고정 카메라와 추적 촬영용 카메라의 배치예를 보여주는 전면도이고, 도 20 (b)는 그 측면도이다.
도 21은 상술한 감시 시스템에서 고정 카메라에 의해 실시간으로 얻어진 360°의 모든 방향의 화상을 보여주는 도면이다.
도 22는 상술한 감시 시스템에서 추적 촬영용 카메라에 의해 얻어진 화상을 접합(laminating)시켜 형성된 파노라마 화상을 보여주는 도면이다.
도 23은 상술한 감시 시스템에서 화상 공간을 보여주는 도면이다.
도 24는 상술한 감시 시스템에서 감시 유닛에 초기 설정된 360°의 모든 방향의 화상 위의 네 점(A, B, C, D)를 보여주는 도면이다.
도 25는 상술한 감시 시스템에서 감시 유닛에 초기 설정된 파노라마 화상의 네 점(A', B', C', D')를 보여주는 도면이다.
도 26은 상술한 감시 시스템에서 감시 유닛의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 27은 상술한 감시 시스템에서 전체 촬영용 카메라 및 추적 촬영용 카메라의 수직방향으로의 화각(visual angle)을 단면도이다.

Claims (13)

  1. 광각 영역(wide angle area)을 촬영하기 위한 제1 카메라;
    지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 상기 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라;
    상기 제1 카메라에 의해 생성된 제1 화상과 상기 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출부;
    상기 제1 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하기 위한 메모리; 및
    상기 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상기 상관 정보를 이용하여 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하기 위한 제어부;
    를 포함하는 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 정보는 상기 제1 화상 및 상기 제2 화상의 복수의 소정 위치에 기초하여 얻어진 정보인 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 움직임 검출부가, 상기 휘도 레벨의 차이를 소정의 문턱치와 비교함으로써, 상기 움직임의 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 카메라는 실질적으로 동일한 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영된 제1 화상을 기록 매체에 기록하기 위한 기록 수단을 더 포함하는 촬영 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 카메라는 광각 고정 카메라(wide angle fixed camera)이고, 상기 제1 화상은 상기 제1 카메라의 전체 촬영 범위의 화상인 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 카메라는 상기 제1 화상을 구성하는 각각의 단위 화상에 촬영 방향을 순차적으로 맞추어 촬영하기 위한 카메라이고, 상기 제1 화상은 상기 각각의 단위 화상을 연결하여 형성되는 화상인 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  8. 광각 영역을 촬영하기 위한 제1 카메라;
    지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 상기 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라;
    상기 제1 카메라에 의해 생성된 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과, 상기 제1 단위 화상의 이전에 동일한 촬영 방향으로 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 상기 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출부;
    상기 제1 단위 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 단위 화상 간의 각 화상 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하는 기록부; 및
    상기 움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상기 상관 정보를 이용하여 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하기 위한 제어부;
    를 포함하는 촬영 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 카메라는, 촬영 방향을 각각의 제1 단위 화상의 방향으로 순차적으로 맞추어 촬영하기 위한 카메라이고, 상기 제1 광각 화상은 상기 제1 단위 화상을 연결함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  10. 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 화상을 촬영하는 단계;
    제2 카메라에 의해 상기 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계;
    상기 제1 화상과 상기 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨을 비교함으로써, 상기 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및
    움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상기 제1 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여, 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하는 단계;
    를 포함하는 촬영 방법.
  11. 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 광각 화상을 촬영하는 단계;
    제2 카메라에 의해 상기 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계;
    상기 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과, 상기 제1 단위 화상의 이전에 동일한 촬영 방향으로 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 상기 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및
    움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상기 제1 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어진 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여, 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하는 단계;
    를 포함하는 촬영 방법.
  12. 광각 영역을 촬영하기 위한 제1 카메라;
    지정된 촬영 방향에 대응하는 방향으로 상기 광각 영역보다 협소한 영역을 촬영하기 위한 제2 카메라;
    상기 제1 카메라에 의해 생성된 제1 광각 화상을 구성하는 제1 단위 화상과, 상기 제1 단위 화상의 이전에 동일한 촬영 방향으로 촬영된 단위 화상과의 사이에서 휘도 레벨의 차이를 비교함으로써, 각각의 단위 화상에서의 움직임의 유무를 검출하기 위한 움직임 검출부;
    상기 제1 단위 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 단위 화상 간의 각 화상 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 미리 기록하는 기록부; 및
    상기 움직임 검출부에 의해 움직임이 있는 것으로 검출된 때, 상기 상관 정보를 이용하여 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하기 위한 제어부;
    를 포함하는 감시 시스템.
  13. 제1 카메라에 의해 광각 영역의 제1 화상을 촬영하는 단계;
    제2 카메라에 의해 상기 광각 영역보다 협소한 영역의 제2 화상을 촬영하는 단계;
    상기 제1 화상과 상기 제1 화상의 이전에 촬영된 이전 화상과의 사이에서 휘도 레벨을 비교함으로써, 상기 화상에서의 움직임의 유무를 검출하는 움직임 검출 단계; 및
    움직임 검출부에 의해 움직임이 검출된 때, 상기 제1 화상과 상기 제2 카메라에 의해 얻어지는 제2 화상의 위치의 상관 관계를 나타내는 상관 정보를 이용하여, 상기 제2 카메라의 촬영 방향을 움직임이 검출된 위치로 제어하는 단계;
    를 컴퓨터로 하여금 실행하도록 하기 위한 프로그램.
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