KR0130876B1 - 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치 및 방법 - Google Patents

비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치 및 방법

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KR0130876B1 KR1019930029005A KR930029005A KR0130876B1 KR 0130876 B1 KR0130876 B1 KR 0130876B1 KR 1019930029005 A KR1019930029005 A KR 1019930029005A KR 930029005 A KR930029005 A KR 930029005A KR 0130876 B1 KR0130876 B1 KR 0130876B1
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Abstract

본 발명은 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치 및 방법에 관한 것으로, 광원의 색온도 변화에 따른 히스테리시스 특성을 고려하여 광원의 색온도 변화에 따라 화이트 발란스 추적영역을 가변 제어하여 자동 화이트 발란스의 오동작을 방지하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명은 피사체의 광신호를 샘플홀드시키고 연산하여 얻어진 3원색신호를 소정주기 동안 적분하는 수단과, 상기 적분수단에서 얻어진 원색신호의 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 소정주기에서의 적분치로부터 적분치의 비(比)를 구하는 수단과, 상기 적분수단에서 얻어진 적분치의 비를 소정주기 동안 홀드시키는 수단과, 상기 홀드된 이전의 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하여 그 결과신호를 출력하는 수단과, 상기 비교수단에서 얻어진 결과치에 따라 기 설정된 적어도 하나 이상의 영역중 하나의 영역을 선택하고 상기 적분치의 비에 기인하여 상기 원색신호의 이득을 제어하는 수단으로 이루어짐으로써 달성된다.

Description

비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치 및 방법
제1도는 종래 비데오 카메라의 화이트 발란스장치의 구성도.
제2도는 제1도에 따른 화이트 발란스 추적 영역도.
제3도는 제1도 광원의 색온도 변화에 따른 히스테리시스 특성도.
제4도는 본 발명 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치의 일실시예 구성도.
제5도는 제4도에 따른 자동 화이트 발란스 추적 영역도.
제6도는 제4도의 광원의 색온도 변화에 따른 비교수단의 출력전압 변화도.
제7도는 제4도의 동작설명에 대한 신호흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 렌즈군 101 : 촬상관
103 : 제1연산수단 104 : 적분수단
105 : 제산수단 106 : 래치수단
107 : 비교수단 108 : 이득계산수단
본 발명은 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 일방적인 자동 화이트 발란스 추적영역을 설정하여 제어하는 방식에서 발생되는 원색의 탈색, 원색 재현 불량등의 자동 화이트 발란스 오차 및 오동작을 광원의 색온도 변화에 따라 자동 화이트 발란스 추적영역을 가변해서 화이트 발란스의 오차 및 오동작을 방지하도록 하는 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 비데오 카메라의 화이트 발란스장치는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같이, 렌즈군(1)을 통한 피사체의 광신호를 전기적신호로 변환하는 촬상관(CCD)(2)과, 상기 촬상관(2)에서 출력 전기적신호를 색위상에 맞게 색분리 펄스로 샘플링 및 홀딩시켜 노랑(Ye), 녹색(G) 및 시안(Cy)의 3채널의 신호로 분리하고 그 분리된 3채널의 신호를 이득조절하여 출력하는 샘플/홀드, 색분리 및 자동이득제어수단(3)과, 상기 샘플/홀드 및 자동이득제어수단(3)으로부터 얻어진 3채널의 신호를 연산하여 R, G, B의 3원색신호로 변환 출력하는 제1연산수단(4)과, 상기 제1연산수단(4)에서 출력된 각각의 3원색신호를 1필드분에 대해 적분치 (IR),(IG),(IB)를 구하는 제1 내지 제3적분기(8 내지 10)로 이루어진 적분수단(30)과, 상기 적분수단(30)의 제1, 제2적분기(8)(9)로부터 얻어진 적분치(IR)(IG) 및 제2, 제3적분기(9)(10)로부터 얻어진 적분치(IG)(IB)를 각기 제산하여 그 결과의 적분치 비(比)를 출력하는 제1, 제2제산기(11)(12)로 이루어진 제산수단(40)과, 상기 제산수단(40)의 제1, 제2제산기(11)(12)에서 얻어진 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)와 색온도의 광원하에서 촬영하여 얻어져 기 저장된 백색의 피사체의 비를 계산하여 그 결과에 따라 이득제어신호를 출력하는 이득 계산수단(13)과, 상기 이득계산수단 (13)에서 얻어진 이득제어신호에 따라 연산수단에서 얻어진 R, G, B의 3원색신호를 가변증폭하여 출력하는 제1 내지 제3가변증폭기(5내지 7)로 이루어진 가변이득수단(50)과, 상기 가변이득수단(50)으로부터 이득조절되어 얻어진 3원색신호를 연산하여 색차신호(R-Y)(B-Y)와 외부의 단자(15)로부터 입력되는 휘도신호(Y)를 엔코딩하여 NTSC방식의 칼라 비데오신호로 변환하여 출력단자(17)를 통해 출력하는 엔코딩수단(16)으로 구성되어 있다.
이와 같이, 구성된 종래 비데오 카메라의 화이트 발란스장치의 동작을 제2 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 렌즈계(1)를 통한 피사체의 광학상이 촬상관(2)에 결상되고, 상기 촬상관(2)에서 광학상이 전기적신호로 변환된다.
상기 촬상관(2)에서 변환된 전기적 신호는 샘플/홀드 색분리 및 자동이득제어수단(3)에 공급된다.
전술한 전기적신호로 부터는 샘플홀드, 색분리회로에서 노랑(Ye), 녹색(G), 시안(Cyan:Cy)의 색순차화된 신호가 분리된다.
상기 색순차화된 신호는 각각의 색위상에 맞게 색분리 펄스로 샘플홀드되어 노랑(Ye), 녹색(G), 시안(Cy)의 3채널의 신호(S1-S3)로 분리된다.
여기에서 3채널의 신호(S1-S3)는 자동이득제어수단(3)에서 이득조절되어 제1연산수단(4)에 공급된다.
상기 샘플/홀드 및 자동이득제어수단(3)에서 얻어진 3채널의 신호(S1-S3)는 제1연산수단(4)에서 3원색 신호 R, G, B로 변환되어 가변이득수단(50) 및 적분수단(30)에 각각 공급된다.
상기에서 가변이득수단(50)의 제2가변이득 증폭기(6)의 이득은 고정, 예를 들면 1로 고정되어 있다.
상기 제1연산수단(4)에서 출력된 원색신호 R은 적분수단(30)의 제1적분기(8)에, 원색신호 G는 제2적분기(9)에, 원색신호 B는 제3적분기(10)에 각각의 출력 레벨이 화상 1필드동안 적분된다.
상기 제1 내지 제3적분기(8 내지 10)에서는 3원색신호 R, G, B의 적분치(IR),(IG),(IB)가 구해진다.
상기 제1적분기(8)에서 구해진 적분치(IR)는 제산수단(40)의 제1제산기(11)에 공급되고, 제2적분기(9)에서 구해진 적분치(IG)는 제1, 제2제산기(11)(12)에 공급되며, 제3적분기(10)에서 구해진 적분치(IB)는 제2제산기(12)에 공급된다.
상기 제산수단(40)의 제1제산기(11)에서는 원색신호()의 적분치(IG)에 대한 원색신호(R)의 적분치(IR)의 비(IR/IG)가 산출되고 제2적분기(12)에서는 원색신호(G)의 적분치(IG)에 대한 원색신호(B)의 적분치(IB)의 비(IB/IG)가 산출된다.
여기에서 적분치의 비(IR/IG,IB/IG)는 각각 이득계산수단(13)에 공급된다.
상기 이득계산수단(13)에는 미리 각종의 색온도의 광원하(光源下)에서 촬영할 때 얻어진 백(白)의 피사체의 비(IRo/IGo,IBo/IGo)가 구해져 있으며, 이를 기초로 흑체방사곡선(CBL)이 제2도에서 처럼 설정되어 있다.
상기 제2도에 도시된 바와 같이, 흑체방사곡선(CLB)은 제산수단(40)에서 얻어진 비(IR/IG,IB/IG)의 어느 것의 한쪽이 큰 경우에는 다른 한쪽은 작게 되어 있다.
또한 제3도와 같이, 상기 비(IB/IG)가 큰 경우에 있어서는 색온도가 높고, 비(IR/IG)가 큰 경우에 있어서는 색온도가 낮게 되어 있음을 나타내고 있다.
그리고 흑체방사곡선(CBL)의 양측에는 화이트 발란스 동작을 행하도록 하는 추적영역(A1)(A2)가 설정되어 있다.
상기 추적영역(A1)(A2)은 적절한 화이트 발란스 동작을 수행하도록 설계되어 있기 때문에 비(IR/IG,IB/IG)가 추적영역(A1)(A2)의 내(內)에 들어 있을 때 화이트 발란스 동작을 행하도록 되어 있다.
실제 화상 데이터에서 얻어진 비(IR/IG,IB/IG)가 이득계산수단(13)에서 추적영역(A1)A2)과 비교되어 추적영역(A1)(A2)의 내에 있는가를 판단하게 된다.
예를들면, 전술한 비(IR/IG,IB/IG)가 추적영역(A1)(A2)의 내에 들어있지 않는 경우 화이트 발란스 동작을 행하지 않고 이때 제1연산수단(4)으로부터 원색신호(R)(B)를 공급받는 가변이득수단(50)의 각각의 제1,제3가변이득 증폭기(5)(7)의 이득은 이전의 상태를 유지하게 된다.
반면에 상기 비(IR/IG,IB/IG)가 추적영역(A1)(A2)의 내에 들어있다고 판단될 때에는 비(IR/IG,IB/IG)에 근거하여 원색신호(R)(B)의 이득이 구해지며, 그 구해진 이득은 제어신호(SGR)(SGB)로 제1, 제3가변이득 증폭기(5)(7)에 공급된다.
상기 제어신호(SGR)(SGB)의 레벨과 제1, 제3가변이득 증폭기(5)(7)의 이득은 리니어한 관계로 인해 제어신호(SGR)(SGB)에 의해서 원색신호(R)(B)를 증폭하는 제1, 제3가변이득 증폭기(5)(7)의 이득이 제어된다.
상기 이득계산수단(13)의 제어신호(SGR)(SGB)에 의해 제1연산수단(4)에서 얻어진 3원색신호(R)(G)(B)는 제1 내지 제3가변이득 증폭기(5 내지 7)을 통해 레벨이 같게(R : G : B = 1 : 1 : 1) 되고, 화이트 발란스가 맞게 된다.
구체적으로는 비(IR/IG,IB/IG)가 하기식과 같은 등식으로 이득이 제어된다.
(IR/IG)=(IB/IG)=1
상기 가변이득수단(50)의 제1, 제3가변이득 증폭기(5)(7)에 의해서 이득이 제어된 3원색신호(R)(G)(B)는 제2연산수단(14)에 의해서 색차신호(R-Y)(B-Y)로 변화되고 그 색차신호(R-Y)(B-Y)는 단자(15)로부터 공급되는 휘도신호(Y)와 함께 엔코딩수단(16)에서 NTSC방식의 칼라 비데오신호(SVD)로 변환되어 그의 출력단자(17)를 통해 출력된다.
그러나, 이와 같은 종래 비데오 카메라의 화이트 발란스장치는 광원의 색온도 변화에 따라 원색신호에 대한 적분값의 비(IR/IG,IB/IG)는 색온도가 낮은 광원에서 색온도가 높은 광원으로 천이할때와, 색온도가 높은 광원에서 색온도가 낮은 광원으로 천이할 때, 그 좌표궤적이 동일하지 않고 제3도와 같이, 히스테리시스적인 궤적을 그리게 된다.
따라서 화이트 발란스 추적영역이 이 궤적을 포함하도록 설정되어야만 화이트 발란스 추적을 할 수 있는데 이럴 경우 추적영역이 넓어지는 관계로 인하여 유채색이 화이트로 인식되어 화이트 발란스 동작을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 광원의 색온도 변화에 따른 히스테리시스 특성을 고려하여 광원의 색온도 변화에 따라 자동 화이트 발란스 추적영역을 가변 제어하여 원색의 탈색, 원색의 재현불량등의 자동 화이트 발란스 오차 및 오동작을 방지하고 자동적으로 화이트 발란스가 이루어지도록 하는 비데오 카메라의 자동화이트 발란스장치 및 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로써는 피사체의 광신호를 샘플홀드시키고 연산하여 얻어진 3원색신호를 소정주기 동안 적분하는 수단과, 상기 적분수단에서 얻어진 원색신호의 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 소정주기에서의 적분치로부터 적분치의 비(比)를 구하는 수단과, 상기 적분수단에서 얻어진 적분치의 비를 소정주기 동안 홀드시키는 수단과, 상기 홀드된 이전의 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하여 그 결과신호를 출력하는 수단과, 상기 비교수단에서 얻어진 결과치에 따라 기 설정된 적어도 하나 이상의 영역중 하나의 영역을 선책하고 상기 적분치의 비에 기인하여 상기 원색신호의 이득을 제어하는 수단으로 이루어짐으로써 달성된다.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위한 방법으로써는 원색신호의 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 소정주기에서의 적분치로부터 구해진 비와, 상기 적분치의 비를 소정주기 동안 홀드시켜 얻어진 이전의 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하여 얻어진 결과치를 판독하는 과정과, 상기 판독한 현재의 적분치의 비가 기 설정된 하나 이상의 내에 존재하는가를 검색하여 영역외에 있으면 화이트 발란스를 중지하는 과정과, 상기 검색결과 화이트 발란스 추적영역내에 있으면 상기 이전 및 현재의 적분치의 비교에 의해 얻어진 결과치에 따라 기 설정된 화이트 발란스 추적영역중에서 하나의 추적영역을 선택하여 그 추적영역에 적분치의 비가 존재하는가를 검색하는 과정과, 상기 검색결과 추적영역의 외에 존재하면 화이트 발란스를 중지하고 내에 존재하면 이득을 계산하여 3원색신호의 이득을 조절하는 과정으로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치의 일실예 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 렌즈계(100)를 통한 피사체의 광신호를 전기적신호로 변환하는 촬상관(101)과, 상기 촬상관(101)에서 출력된 전기적신호를 색위상에 맞게 색분리 펄스로 샘플링 및 홀딩시켜 노랑(Ye), 녹색(G) 및 시안(Cy)의 3채널의 신호로 분리하고 그 분리된 3채널의 신호를 이득조절하여 출력하는 샘플/홀드, 색분리 및 자동이득제어수단(102)과, 상기 샘플/홀드, 색분리 및 자동이득제어수단(102)으로부터 얻어진 3채널의 신호를 연산하여 R, G, B의 3원색신호를 변환 출력하는 연산수단(103)과, 상기 연산수단(103)에서 출력된 각각의 3나왔어야 색 신호를 1필드분에 대해 적분치(IR),(IG),(IB)를 구하는 제1 내지 제3적분기(104a 내지 104c)로 이루어진 적분수단(104)과, 상기 적분수단(104)의 제1, 제2적분기(104a)(104b)로부터 얻어진 적분치(IR)(IG) 및 제2, 제3적분기(104b)(104c)로부터 얻어진 적분치(IG)(IB)를 각기 제산하여 그 과 적분치의 비(比)를 출력하는 제1, 제2제산기(105a)(105b)로 이루어진 제산수단(105)과, 상기 제산수단(105)의 상기 제산수단(105)에서 얻어진 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)를 각각 1필드동안 홀드시키는 제1, 제2래치(106a)(106b)로 이루어진 래치수단(106)과, 상기 래치수단(106)에서 출력된 이전 필드의 비(IR/IG)',(IB/IG')와 제산수단(105)에서 얻어진 현 필드의 비(IR/IG),(IB/IG)를 각각 비교하여 그 결과치를 출력하는 제1, 제2비교기(107a)(107b)로 이루어진 비교수단(107)과, 상기 비교수단(107)의 결과치와 제산수단(105)으로부터 얻어진 현 필드의 비(IR/IG), (IB/IG)에 따라 피사체 촬영시 색온도에 의해 기 저장된 자동 화이트 발란스 추적영역중에서 하나의 영역을 선택후 이득을 계산하여 그 결과에 따라 이득제어신호를 출력하는 이득계산수단(108)과, 상기 이득계산수단(108)에서 얻어진 이득제어신호에 따라 연산수단(103)에서 얻어진 R, G, B의 3원색신호를 가변증폭하여 출력하는 제1 내지 제3가변이득 증폭기(109a 내지 109c)로 이루어진 가변이득수단(109)과, 상기 가변이득수단(109)으로부터 이득조절되어 얻어진 3원색신호를 연산하여 색차신호(R-Y)(B-Y)와 외부의 단자(113)로부터 입력되는 휘도신호(Y)를 엔코딩하여 NTSC방식의 칼라 비데오신호로 변환하여 출력단자(114)를 통해 출력하는 엔코딩수단(111)으로 구성한다.
이와 같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제4도 내지 제7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
렌즈계(100)를 통한 피사체의 광학상이 촬상관(101)에 결상되고, 상기 촬상관(101)에서 광학상이 전기적신호로 변환된다.
상기 촬상관(101)에서 변환된 전기적신호는 샘플/홀드, 색분리 및 자동이득제어수단(102)에 공급된다.
전술한 전기적신호로 부터는 샘플홀드, 색분리회로에서 노랑(Ye), 녹색(G), 시안(Cyan：Cy)의 색순차화된 신호로 분리된다.
상기 색순차화된 신호는 각각의 색위상에 맞게 색분리 펄스로 샘플홀드되어 노랑(Ye), 녹색(G), 시안(Cy)의 3채널의 신호(S1-S3)로 분리된다.
여기에서 3채널의 신호(S1-S3)는 자동이득제어수단(102)에서 이득조절되어 제1연산수단(103)에 공급된다.
상기 샘플/홀드, 색분리 및 자동이득제어수단(102)에서 얻어진 3채널의 신호(S1-S3)는 제1연산수단(103)에서 3원색신호 R, G, B로 변환되어 가변이득수단(109) 및 적분수단(104)에 각각 공급된다.
상기에서 가변이득수단(109)의 제2가변이득 증폭기(109b)의 이득은 고정, 예를 들면 1로 고정되어 있다.
상기 제1연산수단(103)에서 출력된 원색신호 R은 적분수단(104)의 제1적분기(104A)에, 원색신호 G는 제2적분기(104b)에 원색신호 B는 제3적분기(104c)에서 각각의 출력 레벨이 화상 1필드동안 적분된다.
상기 제1 내지 제3적분기(104a 내지 104c)에서는 3원색신호 R, G, B의 적분치(IR),(IG),(IB)가 구해진다.
상기 제1적분기(104a)에서 구해진 적분치(IR)는 제산수단(105)의 제1제산기(105a)에 공급되고, 제2적분기(104b)에서 구해진 적분치(IG)는 제1, 제2제산기(105a)(105b)에 공급되며, 제3적분기(104c)에서 구해진 적분치(IB)는 제2제산기(105b)에 공급된다.
상기 제산수단(105)의 제1제산기(105a)에서는 원색신호(G)의 적분치(IG)에 대한 원색신호(R)의 적분치(IR)의 비(IR/IG)가 산출되고, 제2적분기(105b)에서는 원색신호(G)의 적분치(IG)에 대한 원색신호(B)의 적분치(IB)의 비(IB/IG)가 산출된다.
여기에서 적분치의 비(IR/IG)는 래치수단(106)의 제1래치(106a), 비교수단(107)의 제1비교기(107a)의 비반전단자(+) 및 이득계산수단(108)에 공급되고, 적분치의 비(IB/IG)는 제2래치(106b), 비교수단(107)의 제2비교기(107b)의 비반전단자(+) 및 이득계산수단(108)에 공급된다.
상기 제1, 제2래치(106a)(106b)에 각각 입력된 적분치의 비(IR/IG)는 그 제1, 제2래치(106a)(106b)에서 각각 1필드 동안 홀드되어 각각의 제1, 제2비교기(107a)(107b)의 반전단자(-)에 공급된다.
상기 비교수단(107)의 제1비교기(107a)는 제1래치(106a)로부터 입력된 이전 필드의 비(IR/IG)'와 제1제산기(105a)에서 입력되는 현 필드의 비(IR/IG)를 비교하여 현 필드의 비(IR/IG)가 크면 제6도와 같이, 고전위를 출력하고 현 필드의 비(IR/IG)가 작으면 저전위신호(이하 SI1이라 약칭함)를 출력하게 된다.
상기 제1, 제2비교기(107a)(107b)의 결과신호 SI1과 SI2는 제1, 제2제산기(105a)(105b)에서 얻어진 현 필드의 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)와 함께 이득계산수단(108)에 공급된다.
상기 이득계산수단(108)에는 제5도와 같이, 적분치의 비(IB/IG)가 크면 색온도가 높고, 적분치의 비(IR/IG)가 크면 색온도가 낮게 설정되어 있다.
또한 광원의 히스테리시스 특성을 고려하여 색온도가 높은 영역에서 색온도가 낮은 영역으로 천이할때의 자동 화이트 발란스 추적영역(α)과, 색온도가 낮은 영역에서 색온도가 높은 영역으로 천이할때의 자동화이트 발란스 추적영역(β)의 두가지 영역이 설정되어 있다.
그리고 제6도에서와 같이, 제1, 제2비교기(107a)(107b)의 출력신호 SI1과 SI2의 경우에 따라 각기 다른 자동 화이트 발란스 추적영역(α,β)을 선택하게 된다.
일예로써, 제6도에서와 같이, SI1=H이고, SI2=L인 경우에는 색온도가 높은 영역에서 낮은 영역으로 천이하는 경우이므로 영역(α)을 자동 화이트 발란스 추적영역으로 선택하고, 또한 SI1=L이고, SI2=H인 경우에는 색온도가 낮은 영역에서 높은 영역으로 천이하는 경우이므로 영역(β)를 자동 화이트 발란스 추적영역으로 선택하게 된다.
만일 제1, 제2비교기(107a)(107b)의 출력신호가 SI1=H, SI2=H이거나 SI1=L, SI2=L인 경우에는 광원의 색온도 변화가 거의 없는 경우이므로 영역(α+β)를 자동 화이트 발란스 추적영역으로 선택하게 된다.
이후 제1, 제2제산기(105a)(105b)를 통해 얻어진 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)가 각 경우에 따라 선택된 자동 화이트 발란스 추적영역내에 있는가를 판단하여 추적영역내에 존재하는 경우에는 적분치의 비가 IR/IG=IB/IG=1이 되도록 원색신호(R)과 원색신호(B)의 이득을 구하여 제어신호(SGR)(SGB)로써, 가변이득수단(109)의 제1, 제3가변이득 증폭기(109a)(109c)에 공급한다.
그리고 상기에서 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)가 선택된 자동 화이트 발란스 추적영역 밖에 있는 경우에는 자동 화이트 발란스 동작을 행하지 않고, 이때 제1, 제3가변이득 증폭기(109a)(109c)의 이득은 이전의 상태를 유지하게 된다.
그리고 상기 이득계산수단(108)의 제어신호(SGR)(SGB)에 의해 제1연산수단(103)에서 얻어진 3원색신호(R)(G)(B)는 제1 내지 제3가변이득 증폭기(109a 내지 109c)를 통해 레벨이 같게(R : G : B =1 : 1 : 1) 되고, 화이트 발란스가 맞게 된다.
상기 가변이득수단(109)의 제1, 제3가변이득 증폭기(109a)(109c)에 의해서 이득이 제어된 3원색신호(R)(G)(B)는 제2연산수단(110)에 의해서 색차신호(R-Y)(B-Y)로 변화되고 그 색차신호(R-Y)(B-Y)는 단자(113)로부터 공급되는 휘도신호(Y)와 함께 엔코딩수단(111)에서 NTSC방식의 칼라 비데오신호(SVD)로 변환되어 그의 출력단자(17)를 통해 출력된다.
그리고 상기에서 래치수단(106) 및 비교수단(107)과 이득계산수단(108)을 마이크로 프로세서로 대체하여 사용할 수 있다.
제7도는 상기 마이크로 프로세서로 대체했을때의 자동 화이트 발란스를 수행하기 위한 신호흐름도이다.
즉, 원색신호의 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 소정주기에서의 적분치로부터 구해진 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)와, 상기 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)를 소정주기 도안 홀드시켜 얻어진 이전의 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하여 얻어진 결과치(SI1)(SI2)를 읽어들 후 그 적분치의 비(IR/IG)(IB/IG)가 자동 화이트 발란스 추적영역(α+β)내에 존재하는가를 검색하게 된다.
상기 검색결과 적분치의 비(IR/IG),(IB/IG)가 추적영역 밖에 있으면 자동 화이트 발란스를 중지하고 추적영역내에 있으면 SI1=H, SI2=L인가를 판단 즉, 색온도가 높은 영역에서 낮은 영역으로 천이하는 경우인가를 검색하여 천이하는 경우면 상기 적분치의 비(IR/IG)(IB/IG)가 자동 화이트 추적영역(α)내에 존재하는가를 검색하여 영역내에 있으면 이득을 계산하고 그 계산된 이득에 따른 제어신호(SGR,SGB)를 출력하여 원색신호에 대한 이득을 조정하고, 영역밖에 있으면 자동 화이트 발란스를 중지한다.
그리고 상기에서 적분치의 비(IR/IG)(IB/IG)가 추적영역내에 있고 결과치가 SI1=L, SI2=H인가를 검색 즉, 색온도가 낮은 영역에서 색온도가 높은 영역으로 천이한가를 검색하여 천이하면 적분치의 비(IR/IG)(IB/IG)가 자동 화이트 발란스 추적영역(β)내에 존재하는가를 판단하여 존재하지 않으면 화이트 발란스 동작을 중지하고, 존재하면 이득을 계산후 그 계산된 이득에 따를 제어신호(SGR,SGB)를 출력하여 원색신호에 대한 이득을 조절한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광원의 색온도 변화에 따른 히스테리시스 특성을 고려하여 자동 화이트 발란스 추적영역을 가변할 수 있고, 또한 이로 인하여 실제 광원의 색온도 변화에 대해서만 자동 화이트 발란스를 수행하도록 추적영역이 변화되어, 기존의 일반적인 자동 화이트 발란스 추적영역을 설정하여 제어하는 방식으로 자동 화이트 발란스를 수행할 때 발생되는 원색의 탈색, 원색 재현불량등의 자동 화이트 발란스 동작 불량이 제거되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 디지탈 자동 화이트 발란스 조절장치에 있어서, 3원색의 출력을 소정시간 동안 적분하는 적분수단과, 상기 적분수단에서 얻어진 원색신호를 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 상기 소정주기에서의 적분치로부터 비를 구하는 수단과, 상기 적분치의 비를 상기 소정주기 동안 홀드하는 홀드 수단과, 상기 홀드된 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하는 비교수단과, 상기 비교수단의 출력 결과에 따라 미리 설정된 영역중 하나의 영역을 선택하고 상기 적분치의 비에 대하여 상기 원색신호의 이득을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적분치의 비는 IR/IG와 IB/IG인 것을 특징으로 한 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정의 주기는 1필드 구간인 것을 특징으로 한 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스 장치.
  4. 제1항에 있어서, 이득계산수단은 상기 적분치의 비가 선택된 영역내에 있는가를 판단하고, 영역내에 있는 경우에는 산출된 이득제어신호를 출력하여 원색신호의 이득을 제어하고 영역외에 있으면 이전의 이득을 유지하는 것을 특징으로 한 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치.
  5. 제1항에 있어서, 추적영역은 색온도가 높은 영역에서 낮은 영역으로 천이할때의 추적영역과 색온도가 낮은 영역에서 색온도가 높은 영역으로 천이할때의 추적영역인 것을 특징으로한 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스장치.
  6. 원색신호의 소정주기에서의 적분치에 대한 다른 원색신호의 소정주기에서의 적분치로부터 구해진 적분치의 비와, 상기 적분치의 비를 소정주기 동안 홀드시켜 얻어진 이전의 적분치의 비와 현재의 적분치의 비를 비교하여 얻어진 결과치를 판독하는 과정과, 상기 판독한 현재의 적분치의 비가 기설정된 하나 이상의 추적영역내에 존재하는가를 검색하여 영역외에 있으면 화이트 발란스를 중지하는 과정과, 상기 검색결과 화이트 발란스 추적영역내에 있으면 상기 이전 및 현재의 적분치의 비교에 의해 얻어진 결과치에 따라 기 설정된 화이트 발란스 추적영역중에서 하나의 추적영역을 선택하여 그 추적영역에 적분치의 비가 존재하는가를 검색하는 과정과, 상기 검색결과 추적영역의 외에 존재하면 화이트 발란스를 중지하고 내에 존재하면 이득을 계산하여 3원색신호의 이득을 조절하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한 비데오 카메라의 자동 화이트 발란스방법.
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