KR0136339B1

KR0136339B1 - Back light compensating apparatus

Info

Publication number: KR0136339B1
Application number: KR1019940024606A
Authority: KR
Inventors: 나대희
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1998-04-27
Also published as: KR960012962A

Abstract

CCD카메라로 피사체를 촬영하여 영상처리부에서 처리한 후, A/D변환부에서 변환하는데 역광 보정 명령이 입력된 경우 레벨 시프트부에 제어신호를 보내, A/D변환부의 기준전압을 변환시켜 화면의 전체 화이트 레벨을 낮추어 A/D변환한다.The subject is photographed by the CCD camera, processed by the image processor, and then converted by the A / D converter. When a backlight correction command is input, the control signal is sent to the level shift unit to convert the reference voltage of the A / D converter to convert the reference voltage. A / D conversion by lowering the overall white level.

이 A/D 변환된 데이타를 메모리부에 저장하고 다시 읽어들여 D/A변환부에서 아날로그 신호로 변환하고 모니터에 출력하여 스미어 현상이나 블루밍 현상이 제거된 화면을 볼 수 있다.The A / D converted data can be stored in the memory unit, read back, converted into analog signals by the D / A converter, and output to the monitor so that smear or blooming can be seen.

Description

Backlight compensation

제1도는 본 발명에 의한 역광보정장치의 구성을 보이는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a backlight compensation apparatus according to the present invention.

제2도는 아날로그/디지탈 변환부의 내부구성을 보이는 블록도이다.2 is a block diagram showing the internal structure of an analog / digital converter.

제3도는 레벨시프트부의 일실시예를 보이는 개략회로도이다.3 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of the level shift unit.

제4도는 본 발명에 의한 장치가 적용되는 홈오트메이션기기의 외부상태를 보이는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an external state of a home automation apparatus to which the apparatus according to the present invention is applied.

제5도는 CCD카메라의 일실시예를 보이는 도면이다.5 is a view showing an embodiment of a CCD camera.

제6도는 강한 역광이 피사체에 비추일 때 복합 영상신호의 예를 보인다.FIG. 6 shows an example of a composite video signal when strong backlight shines on a subject.

제7도는 종래의 스미어 보정장치를 보이는 블록도이다.7 is a block diagram showing a conventional smear correction device.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11 : 제어부12 : CCD카메라11 control unit 12 CCD camera

13 : 영상신호처리부14 : A/D변환부13: Image signal processing unit 14: A / D conversion unit

15 : 레벨시프트부16 : 메모리부15: level shift section 16: memory section

17 : D/A변환부18 : 모니터부17: D / A converter 18: monitor

[발명의 목적][Purpose of invention]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술][Technical Field to which the Invention belongs and Prior Art in the Field]

본 발명은 역광 보정장치에 관한 것으로, 카메라로 촬영한 영상신호의 화이트 레벨(White Level)을 전체적으로 낮추어 사물을 인식한 신호가 밝게하여 사물을 더 잘 보이게 하는 역광보정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight compensation apparatus, and to a backlight compensation apparatus that lowers an overall white level of an image signal photographed by a camera to brighten a signal that recognizes an object so that an object can be seen more clearly.

일반적으로 비디오 카메라에 이용되는 촬영소자로서는 CCD촬상소자가 근래에 많이 사용되고 있다.In general, CCD imaging devices have been used in recent years as imaging devices used in video cameras.

제5도는 CCD촬상소자의 구성을 개략적으로 도시한 것으로, 제 5도를 참조하면, 수광부(1)는 광입력을 전기신호로 변환하는 광전 변환 기능을 수행하며, 수직 전송 CCD(2)와 수평적 전송CCD(3)는 수광부(1)에서 생성된 전하를 수직 및 수평 방향으로 전송한다.FIG. 5 schematically shows the configuration of a CCD image pickup device. Referring to FIG. 5, the light receiving unit 1 performs a photoelectric conversion function for converting light input into an electrical signal, and is horizontal to the vertical transfer CCD 2. The enemy transfer CCD 3 transfers the electric charges generated by the light receiving unit 1 in the vertical and horizontal directions.

이런 종류의 비디오카메라의 CCD촬상소자부에서는, 강한 광이 입사하면, 스미어라고 하는 큰 레벨을 갖는 신호가 발생하는데, 이것은 수광소자의 입사광이 결상 위치 이외로 새어서 수직 전송레지스터에 스며들어 밝은 피사체가 화면의 수직방향으로 꼬리를 끄는 현상이다. 또한 블루밍(blooming)이라고 하는 전하가 넘쳐서 주위의 소광소자로 흘러 드는 현상이 발생한다.In the CCD image element section of this kind of video camera, when a strong light is incident, a signal having a large level called a smear is generated, which is caused by the incident light of the light receiving element leaking outside the image forming position and penetrating into the vertical transfer register, thereby causing a bright subject. Is the phenomenon of dragging the tail in the vertical direction of the screen. In addition, a phenomenon called blooming (blooming) overflows, the phenomenon that flows to the surrounding quenching device occurs.

이때 카메라로부터 출력되는 영상신호가 제 6도에 도시되며, 도시된 바와같이, 피사체가 있는 곳은 레벨이 낮게 되고, 그 이외의 부분은 최대 레벨을 갖게된다.At this time, the video signal output from the camera is shown in FIG. 6, and as shown, the level where the subject is located is low, and the other parts have the maximum level.

제7도에 종래의 스미어 보정 회로가 도시되어 있으며, 제 7도를 참조하면, 스미어 보정회로는 CCD촬상소자(72)로부터 촬상신호가 입력되는 신호처리회로(74)와, 스미어 신호검파회로(76)가 설치되고, 그 위에 신호처리회로(74)로부터의 출력신호와, 스미어 신호검파회로(76)로부터의 검파신호가 공급도는 가산기(78)가 설치되어 있다.FIG. 7 shows a conventional smear correction circuit. Referring to FIG. 7, the smear correction circuit includes a signal processing circuit 74 through which an image pickup signal is input from the CCD image pickup device 72, and a smear signal detection circuit (i. 76 is provided, and an adder 78 for supplying the output signal from the signal processing circuit 74 and the detection signal from the smear signal detection circuit 76 is provided thereon.

이와같은 스미어 보정회로는 촬상신호를 엔벨롭(envelope) 검파하여 얻어진 검파신호를 가산기(78)에 입력하고, 동시에 신호 처리회로(74)로부터의 원신호를 가산기(78)에 공급하여, 여기서 원신호에서 보정신호를 감산하여 스미어를 보정하고 있다.Such a smear correction circuit inputs a detection signal obtained by envelope detection of an image signal to the adder 78, and simultaneously supplies an original signal from the signal processing circuit 74 to the adder 78, where The smear is corrected by subtracting the correction signal from the signal.

그러나, 이와같은 종래의 보정회로는 신호처리회로(74)의 출력인 원신호로부터 검파신호를 가산기(78)에 감산하여, 스미어를 보정하기 때문에 스미어 보정부분 이외의 검파신호에 포함된 노이즈 성분이 원신호에 혼입하여 S/N비가 좋지 않게 되는 문제점이 있다.However, such a conventional correction circuit subtracts a detection signal from the original signal, which is the output of the signal processing circuit 74, to the adder 78 to correct the smear, so that noise components included in the detection signal other than the smear correction portion are not included. There is a problem that the S / N ratio is not good by mixing in the original signal.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과][Technical Department to Invent]

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 CCD촬상소자에 강한 광을 비추어졌을 때 발생하는 스미어나 블루밍현상은 제거하는 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for removing smears and blooming that occur when strong light is reflected on a CCD image pickup device.

본 발명의 다른 목적은 화이트 레벨을 낮추어 역광을 보정하는 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a device for correcting backlight by lowering the white level.

[발명의 구성 및 작용][Configuration and Function of Invention]

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써 본 발명의 장치는 피사체를 촬영하여 영상신호를 출력하는 CCD카메라와 상기 CCD카메라로부터의 영상신호를 처리하는 영상신호처리부와, 디지탈의 영상데이타를 저장하는 메모리부와 상기 메모리부로부터의 디지탈 데이타를 아날로그신호로 변환하는 디지탈/아날로그변환부와, 상기 디지탈/아날로그변환부로부터 아날로그신호를 브라운관에 표시하는 표시부를 포함하는 카메라의 역광 보정장치에 있어서, 역광보정의 선택에 따른 역광보정신호를 출력하는 역광보정기, 상기 영상신호처리부를 비롯한 각종 신호처리부로 해당 제어신호를 출력하고, 상기 역광보정키로부터 역광보정신호가 입력되면 레벨시프트 제어 신호를 출력하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 따라 기준전압을 변환시킨 후 이 변환된 기준전압을 아날로그/디지탈 변환부로 인가하는 레벨시프트부, 상기 레벨시프트부로부터의 기준전압에 기초해서 상기 영상신호처리로부터의 아날로그신호를 디지탈데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변화부를 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the apparatus of the present invention includes a CCD camera for photographing a subject and outputting an image signal, an image signal processor for processing an image signal from the CCD camera, and digital image data. A memory unit for storing a digital signal, a digital / analog converter for converting digital data from the memory into an analog signal, and a display unit for displaying an analog signal from the digital / analog converter in a CRT. The control signal is output to various signal processing units including a backlight compensator for outputting a backlight compensation signal according to selection of backlight compensation, the image signal processor, and a level shift control signal when a backlight compensation signal is input from the backlight compensation key. A control unit for outputting and converting a reference voltage according to the control of the control unit And a level shift unit for applying the converted reference voltage to the analog / digital converter, and an analog / digital change unit for converting the analog signal from the video signal processing into digital data based on the reference voltage from the level shift unit. It is characterized by.

이하 본 발명에 따른 역광보정장치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a backlight compensation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 역광보정장치의 구성을 보이는 블록도로서, 제 1도를 참조하면, 11은 제어부이며, 이는 역광보정키(19)로부터 역광보정신호를 받아 레벨 시프트부(15)에 제어신호를 보내고, A/D변환부(14)에서 출력되는 디지탈 데이타를 메모리부(16)에 저장하도록 제어한다.FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the backlight compensation apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, reference numeral 11 denotes a controller, which receives a backlight compensation signal from the backlight compensation key 19 and sends it to the level shift unit 15. FIG. A control signal is sent and control is performed to store the digital data output from the A / D conversion section 14 in the memory section 16.

상기 메모리부(16)에 저장된 신호를 읽어들여 디지탈/아날로그 변환부(17)에 출력하여 아날로그 신호로 변환하고 모니터부(18)에서 그 아날로그 신호에 동기 신호를 합성하여 영상복합신호로 만들어 모니터(18)의 브라운관에 표시한다.The signal stored in the memory unit 16 is read and output to the digital / analog converter 17 to be converted into an analog signal, and the monitor unit 18 synthesizes a synchronous signal to the analog signal to produce a composite image signal. Mark on the CRT.

12는 CCD카메라이며, 이는 피사체의 상을 영상신호로 변환하여 출력한다. 13은 영상신호 처리부이며, 이는 상기 CCD카메라에서 출력된 복합영상 신호로부터 동기신호를 제거하여 휘도신호 및 칼라신호만 출력한다. 14는 아날로그/디지탈 변환부(A/D변환부)이며, 이는 상기 영상신호 처리부(13)에서 출력되는 휘도신호 및 칼라신호를 디지탈 데이타로 변환한다. 15는 레벨시프트부이며, 이는 상기 제어부(11)의 제어 신호를 받아 상기 아날로그/디지탈부의 기준전압을 변화시킴으로써 휘도신호의 레벨이 변화되게 한다. 16은 메모리부이며, 이는 상기 아날로그/디지탈부(14)에서 출력되는 디지탈 데이타를 저장한다.12 is a CCD camera, which converts an image of a subject into an image signal and outputs it. Reference numeral 13 denotes an image signal processor, which outputs only a luminance signal and a color signal by removing a synchronization signal from the composite image signal output from the CCD camera. Reference numeral 14 denotes an analog / digital converter (A / D converter), which converts the luminance signal and the color signal output from the video signal processor 13 into digital data. 15 is a level shift unit, which receives the control signal of the control unit 11 to change the reference voltage of the analog / digital unit so that the level of the luminance signal is changed. 16 is a memory unit, which stores the digital data output from the analog / digital unit 14.

17은 디지탈/아날로그 변환부이며, 이는 메모리부(16)로부터 디지탈 데이타를 받아 아날로그 신호로 변환한다. 18은 모니터부이며, 이는 상기 디지탈/아날로그 변화부(17)로부터 휘도신호 및 칼라신호를 받아 거기에 동기신호를 합성하여 복합 영상신호를 만든 후에 브라운관에 주사하여 피신체의 영상을 재생한다.17 is a digital / analog converter, which receives digital data from the memory 16 and converts it into an analog signal. 18 is a monitor unit, which receives a luminance signal and a color signal from the digital / analog changing unit 17, synthesizes a synchronous signal therein, produces a composite image signal, and scans the image in a CRT.

19는 역광보정키이며, 이는 실내자의 예를 들어, 홈오토메이션기기의 실내기의 모니터로 방문객을 확인할 때, 방문객의 뒤에 강한 빛을 내는 광원 (예, 햇빛, 자동차 라이트, 전등 등)에 의해 피사체가 어두워 보이는 경우 이 키를 눌러 역광보정을 제어부(11)에 요구한다.19 is a backlight compensation key, which means that when a subject is checked by an indoor unit monitor, for example, an indoor unit of a home automation device, the subject is caused by a light source (for example, sunlight, a car light, a light, etc.) that emits a strong light behind the visitor. If it looks dark, press this key to request the backlight 11 to control.

이와같이 구성된 본 발명의 장치에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.Operation according to the device of the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.

제4도는 본 발명이 적용되는 홈오토메이션기기의 외부상태를 도시한 것으로, 제 4도를 참조하면, 41은 옥내의 설치된 실내기 본체이며, 42는 대문 또는 현관등의 옥외의 설치된 카메라부이다.4 shows an external state of a home automation apparatus to which the present invention is applied. Referring to FIG. 4, 41 is an indoor unit main body installed indoors, and 42 is an outdoor camera unit installed such as a door or a front door.

상기 실내기 본체(41)에는 방문객과 통화를 행하는 핸드셋(43)과 카메라부(42)로부터 영상신호를 받아 모니터하는 모니터(44)와 도어스위치(45)와 전화번호 번호판(47)및 역광보정키(19)를 구비한다.The indoor unit main body 41 has a monitor 44, a door switch 45, a telephone number plate 47, and a backlight compensation key for monitoring and receiving an image signal from a handset 43 and a camera unit 42 making a call with a visitor. (19) is provided.

상기 카메라부(42)에는 방문객을 촬영하는 카메라(48)와 방문객이 호출을 할 수 있는 벨스위치(51)와, 방문객이 집안의 주인과 통화할 수 있는 마이크로폰(50) 및 방문객에게 집주인의 응답 목소리가 전달되는 스피커(49)가 설치되며, 52는 실내기 본체(41)와 카메라부(42)를 연결하는 통신선이다.The camera unit 42 includes a camera 48 for photographing the visitor, a bell switch 51 for the visitor to make a call, a microphone 50 for the visitor to talk to the owner of the house, and a homeowner's response to the visitor. A speaker 49 for transmitting a voice is provided, and 52 is a communication line connecting the indoor unit main body 41 and the camera unit 42.

한편, 방문객이 벨스위치(51)를 누르면, 실내기 본체(41)의 내부에 장치된 차임벨이 울린다. 이 차임벨 소리를 들은 실내자는 핸드셋 (43)을 들어 오프 훅상태로 하면 오디오선에 전원이 공급되어 카메라부(42)의 마이크(50)및 스피커(49)를 통해 통화가 가능하게 된다. 또한 통신선(52)중 비디오선과 B+전원선에 전원이 공급되어 카메라(48)에서 촬영된 방문객의 영상이 모니터(44)에 표시된다.On the other hand, when the visitor presses the bell switch 51, the chime bell mounted inside the indoor unit main body 41 rings. When the indoor hearers hear this chime and lifts the handset 43 to the off-hook state, power is supplied to the audio line so that a call can be made through the microphone 50 and the speaker 49 of the camera unit 42. In addition, power is supplied to the video line and the B + power line of the communication line 52 so that an image of the visitor captured by the camera 48 is displayed on the monitor 44.

이때 방문객의 뒤편에 강한 빛(예를 들어 전등, 햇빛, 자동차의 라이터 등)이 비추어 방문객 주변이 너무 밝음으로 인하여 스미어 또는 블루밍 현상이 일어나는 경우, 실내자가 실내기 본체(41)의 역광보정키(19)를 눌러 제어부(11)에 역광 보정을 요구한다.At this time, if a smear or blooming phenomenon occurs due to too bright a visitor's surroundings caused by strong light (for example, a light, sunlight, a car's lighter, etc.) on the back of the visitor, the indoor self back light correction key (19) of the indoor unit main body 41 Press () to request control of the backlight 11.

상기 역광보정 요구를 받은 제어부(11)는 레벨시프트부(15)에 제어신호를 보내 A/D변한부(14)에 공급되는 기준 전압(VRT)를 변화시킨다.The controller 11 receiving the backlight compensation request sends a control signal to the level shift unit 15 to change the reference voltage VRT supplied to the A / D changing unit 14.

제2도에 A/D변환기의 내부 구성의 일 실시예가 블록도로 도시된 것으로, 제 2도를 참조하면, 21은 기준저항 체인이며, 이 저항의 수레 의해 인가되는 아날로그 전압을 몇 비트의 디지탈 데이타로 변환할 것인가가 결정된다. 즉, 8비트 디지탈 데이타를 얻기위해 28+1개의 저항이 필요하다.An embodiment of the internal configuration of the A / D converter is shown in FIG. 2 as a block diagram. Referring to FIG. 2, reference numeral 21 denotes a reference resistor chain, and the analog voltage applied by the cart of the resistor is a few bits of digital data. Is determined. In other words, 28 + 1 resistors are needed to obtain 8-bit digital data.

22는 비교기이며, 이는 인가되는 전압과 기준전압을 등분한 전압을 비교하여 1또는 0을 출력한다. 상기 비교기의 출력은 엔코더(23)에서 그 진수로 변환되고 래치부(24)에서 제 1도에 도시된 메모리부(16)에 저장된다.22 is a comparator, which compares an applied voltage with a voltage equal to the reference voltage and outputs 1 or 0. The output of the comparator is converted to its decimal number in the encoder 23 and stored in the memory portion 16 shown in FIG. 1 in the latch portion 24.

제3도에 레벨시프트부의 일실시예가 도시된 것으로, 제 3도를 참조하면, 연산증폭기(A1)의 반전단자와 출력단자 사이에 저항 (R32)이 연결되고, 가변저항(VRS)의 고정단자 한쪽은 제어부(11)에 연결되고 나머지 단자는 접지에 연결된다.3 illustrates an embodiment of a level shift unit. Referring to FIG. 3, a resistor R32 is connected between an inverting terminal of the operational amplifier A1 and an output terminal, and a fixed terminal of the variable resistor VRS is illustrated in FIG. One side is connected to the control unit 11 and the other terminal is connected to the ground.

상기 제어부(11)에서 출력되는 제어신호는 가변저항(VRS)에 분압되고, 그 전압을 저항(R33)에 대한 저항(R32)과 가변항 (VRS)의 값의 비로 증폭되어, 제 2도에 도시된 A/D변환기의 VRT 단자에 인가되어 A/D변환되는 입력신호의 범위를 정하게 된다.The control signal output from the controller 11 is divided by the variable resistor VRS, and the voltage thereof is amplified by the ratio of the value of the resistor R32 to the variable term VRS with respect to the resistor R33, It is applied to the VRT terminal of the illustrated A / D converter to determine the range of the input signal to be A / D converted.

이렇게 보정되어 메모리부(16)에 저장된 데이타는 제어부(11)의 제어신호에 의해 읽어 들여져 D/A변환부(17)에서 아날로그 신호로 변환되어 모니터부(18)에 입력됨에 따라, 상기 모니터부(18)에 역광이 보정된 화면이 표시되는 것이다.The data thus corrected and stored in the memory unit 16 are read by the control signal of the control unit 11, converted into analog signals by the D / A conversion unit 17, and input to the monitor unit 18. A screen in which backlighting is corrected is displayed at 18.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 모니터부에서는 동기신호를 생성하여 D/A변화부에서 출력되는 영상신호와 혼합하여 복합영상신호로 만들어서 모니터부의 화면에 표시하면 피사체의 주변부의 화이트 레벨은 전체적으로 감소되고 피사체의 휘도신호는 증가되어 화면에 표시하므로 보다 선명한 화면을 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, when the monitor unit generates a synchronous signal and mixes it with the video signal output from the D / A changing unit to form a composite video signal and displays it on the screen of the monitor unit, the white level of the peripheral part of the subject decreases as a whole. The luminance signal of the subject is increased and displayed on the screen, so that a clearer screen can be obtained.

Claims

CCD camera 12 for photographing a subject and outputting an image signal, an image signal processor 13 for processing image signals from the CCD camera 12, a memory unit 16 for storing digital image data, and the memory A digital / analog converter 17 for converting digital data from the unit 16 into an analog signal, and a display unit 18 for displaying an analog signal from the digital / analog converter 17 on a CRT. In the backlight compensation apparatus, the control signal is output to various signal processing units including a backlight compensation key 19 for outputting a backlight compensation signal according to selection of backlight compensation, the image signal processor 13, and the backlight compensation key ( 19, when the backlight correction signal is input, the control unit 11 outputs a level shift control signal, and converts the reference voltage according to the control of the control unit 15, and then converts the converted reference voltage into analog / de An analog / digital signal for converting an analog signal from the video signal processing unit 13 into digital data based on the level shifter 15 applied to the deconversion unit 14 and the reference voltage from the level shifter 15. Backlight compensation device characterized in that it comprises a change unit (14).