KR0165437B1 - 이동 물체에 대한 영상 처리방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 물체에 대한 영상 처리방법 및 회로에 관한 것으로서, 홀수 필드 또는 짝수 필드의 한 필드만을 포착하여 이동 물체의 영상을 처리함에 따라 화면 해상도를 저하시키는 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것이다.

본 발명은, 이동하는 물체의 감지신호를 발생시키는 물체 감지부; 적용되는 영상 신호를 처리하고, 상기 감지신호에 따라 소정의 리셋(Reset)신호를 발생시키는 신호처리부; 상기 리셋신호를 수평동기시키는 플립플롭; 적용될 각 동기 신호들을 상기 수평 동기된 리셋신호로써 리셋시킨 후, 발생시키는 동기신호 발생부; 및 관련 회로의 전체적 동작을 제어하고, 리셋 직전의 수직 동기신호와 리셋 직후의 수직동기신호와의 시차(時差)를 구하여 상기 시차에 의거한 영상 포착시기를 적용시키는 제어부;를 포함한 것을 그 특징으로 하여, 고속 셔터의 기능에 의존하지 않고, 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에서 홀수 및 짝수 필드로써 포착하여 처리할 수 있음에 따라, 화면 해상도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 촬영시 별도의 조명장치가 필요하지 않게 된다.

Description

이동 물체에 대한 영상 처리방법 및 회로

제1도는 종래의 이동 물체에 대한 영상 처리방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따라서 이동 물체에 대한 영상 처리방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

제3도는 제2도의신호의 사양을 나타낸 파형도이다.

제4도는 제2도의신호의 사양을 나타낸 파형도이다.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리회로를 나타낸 개괄적 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 물체 감지센서 2 : DSP(Digital Signal Processor)

3 : D 플립플롭(D type flip-flop) 4 : 동기신호 발생기

5 : CPU(Central Processing Unit)

본 발명은 이동 물체에 대한 영상 처리방법 및 회로에 관한 것으로서, 특히 CCD(Charge Coupled Device) 카메라 등에서 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에서 포착하여 처리하는 방법 및 회로에 관한 것이다.

CCD 카메라에 있어서, 종래에는 고속으로 이동하는 물체를 촬영하기 위하여 고속 셔터의 기능에 의존하는 처리방법을 택하였다. 이에 따라 이동하는 물체의 포착 시기는 제한되어, 한 프레임(frame) 당 한 필드(field)만을 포착하였다. 제1도는 종래의 이동 물체에 대한 영상 처리방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 제1도에 도시된 바와 같이 종래에는 프리즈(FREEZE) 신호 즉, 포착 개시신호가 발생된 직후의 한 필드만을 포착하여 처리하였다. 카메라의 센서에서 물체의 존재를 감지하여 트리거(Trigger) 신호를 발생시키면, 소정의 스트로브신호(STROBE ON signal)가 CPU(Central Proce ssing Unit)에의 인터럽트 신호(interrupt signal)로서 작용한다. 이에 따라 CPU는 소정의 프리즈 신호를 발생시킴으로써 한 필드만을 포착하여 처리하게 한다.

상기와 같은 종래의 영상 처리방법은, 고속 셔터의 기능에 의존함에 따라, 홀수 필드 또는 짝수 필드의 한 필드만을 포착하여 이동 물체의 영상을 처리하게 되어 화면 해상도를 저하시킬 뿐만 아니라, 촬영시 별도의 조명장치가 필요한 번거러움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 고속 셔터의 기능에 의존하지 않고, 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에서 홀수 및 짝수 필드로써 포착하여 처리하는 방법 및 회로에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 영상 처리방법은,

이동하는 물체의 감지신호를 발생시키는 단계;

상기 감지신호에 따라 소정의 리셋(Reset)신호를 발생시키는 단계;

상기 리셋신호를 수평 동기시키는 단계;

적용될 각 동기 신호들을 상기 수평 동기된 리셋신호로써 리셋시킨 후, 발생시키는 단계;

리셋 직전의 수직 동기신호와 리셋 직후의 수직 동기신호와의 시차(時差)를 구하는 단계; 및

상기 시차에 의거한 영상 포착시기를 적용하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 영상처리회로는,

이동하는 물체의 감지신호를 발생시키는 물체 감지부;

적용되는 영상신호를 처리하고, 상기 감지신호에 따라 소정의 리셋(Reset) 신호를 발생시키는 신호처리부;

상기 리셋신호를 수평 동기시키는 플립플롭;

적용될 각 동기 신호들을 상기 수평 동기된 리셋신호로써 리셋시킨 후, 발생시키는 동기신호 발생부; 및

관련 회로의 전체적 동작을 제어하고, 리셋 직전의 수직 동기신호와 리셋 직후의 수직 동기신호와의 시차(時差)를 구하여 상기 시차에 의거한 영상 포착시기를 적용시키는 제어부;를 포함한 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따라서 이동 물체에 대한 영상 처리방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 먼저 이동하는 물체의 감지신호가 발생되면, 상기 감지신호에 따라 RR(Restart Reset)신호를 발생시킨다. 여기서 RR 신호의 펄스폭(Pulse width)은, 수평동기신호() 주기(H)의 28배로 설정하였다. RR 신호는 수평동기신호()에 의하여 수평 동기된 후, 적용될 각 동기신호들의 리셋신호로 작용한다. 한편 스트로브 신호(STROBE ON signal)는, 리셋 후 첫번째 수직 동기신호()가 실리는 수직귀선소거신호()가 발생된 후 8H 정도의 시차를 두고 발생시킨다. 다음에 리셋 직전의 수직 동기신호()와 리셋 직후의 수직 동기신호()와의 시차(x)를 구한다. 시차(x)가 7H 내지 11H이면 리셋 후 두 번째 세 번째 필드에서 이동하는 물체의 영상을 포착하여 처리한다. 만일 시차(x)가 7H 내지 11H의 범위에 들지 않으면, 리셋 후 세 번째 및 네 번째 필드에서 이동하는 물체의 영상을 포착하여 처리한다. 이에 따라 고속 셔터의 기능에 의존하지 않고, 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에서 홀수 및 짝수 필드로써 포착하여 처리할 수 있다.

제3도는 제2도의 ()신호의 사양을 나타낸 파형도이다. 도시된 바와 같이 동기신호()의 주파수를 15.734 KHz로 적용하면 그 주기(H)는 약 63.56μS가 된다. 설정된 수평 동기신호()의 주기(H)는 ±1%의 허용 오차를 갖는다. 수평 동기신호()의 펄스폭(Pulse width)은 0.56μS로 적용하였다.

제4도는 제2도의 ()신호의 사양을 나타낸 파형도이다. 도시된 바와 같이 수직 동기신호()의 주파수를 60Hz로 적용하면 그 주기는 약 16.66mS가 된다. CCD카메라의 경우, 수평 동기신호() 주기(H)의 244 내지 1023배 정도의 범위에서 수직 동기신호()의 주기를 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 수직 동기신호()의 주기는 수평 동기신호() 주기(H)의 252배가 된다. 수직 동기신호()의 펄스폭(Pulse width)은 수평 동기신호() 주기(H)의 3배정도인 190μS로 적용하였다.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리회로를 나타낸 개괄적 블록도이다. 제5도의 동작 과정은 다음과 같이 설명될 수 있다. 먼저 영상처리장치 예를 들어, CCD카메라의 센서(1)는, 이동하는 물체가 감지되는 경우 소정의 트리거 신호를 발생시킨다. 발생된 트리거 신호가 DSP(Digital Signal Processor, 2)의 트리거 단자에 입력되면, DSP(2)의출력 단자는 '로우(Low)' 상태로 전환된다. 이때신호(제2도의)는 28H의 펄스폭을 유지하며 D 플립플롭(D type Flip-flop, 3)의 d 단자에 입력된다. D 플립플롭(3)의 클럭(CK) 단자에는 수평 동기신호()가 입력되므로, 수평 동기된신호가 Q단자를 통하여 출력된다. Q 단자를 통하여 출력된신호는 동기신호 발생부(4)의단자에 입력되어 동기신호 발생부(4)를 리셋(Reset)시킨다. 결국 적용될 각 동기 신호들은 일단 수평 동기되어 발생되므로, CCD카메라와 같은 영상 처리장치의 전체적 동작에 장애가 되지 않는다. 적용되는 영상 처리 장치 예를 들어, CCD카메라의 전체적 동작을 제어하는 CPU(5)는, 리셋 직전의 수직 동기신호()와 리셋 직후의 수직 동기신호()와의 시차(제2도의 x)를 구한다. 시차(제2도의 x)가 7H 내지 11H이면 리셋 후 두 번째 및 세번째 필드에서 이동하는 물체의 영상을 포착하여 처리한다. 만일 시차(x)가 7H 내지 11H의 범위에 들지 않으면, 리셋 후 세 번째 및 네 번째 필드에서 이동하는 물체의 영상을 포착하여 처리한다. 이에 따라 고속 셔터의 기능에 의존하지 않고, 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에서 홀수 및 짝수 필드로써 포착하여 처리할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어 상기 DSP(2)와 D 플립플롭(3) 사이에 별도의 플립플롭을 갖추어,신호를 일시 저장하고 시차를 조정할 수 있다.

이상 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 영상 처리방법 및 회로에 의하면, 고속 셔터의 기능에 의존하지 않고, 고속으로 이동하는 물체의 영상을 최적 시기에 홀수 및 짝수 필드로써 포착하여 처리할 수 있음에 따라, 화면 해상도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 촬영시 별도의 조명장치가 필요하지 않게 된다.

Claims (17)

1. 이동하는 물체의 감지신호를 발생시키는 단계; 상기 감지신호에 따라 소정의 리셋(Reset)신호를 발생시키는 단계; 상기 리셋신호를 수평동기시키는 단계; 적용될 각 동기 신호들을 상기 수평 동기된 리셋신호로써 리셋시킨 후, 발생시키는 단계; 리셋 직전의 수직 동기신호와 리셋 직후의 수짓 동기신호와의 시차(時差)를 구하는 단계; 및 상기 시차에 의거한 영상 포착시기를 적용하는 단계;를 포함한 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리방법.
2. 제1항에서 있어서, 상기 시차에 의거한 영상 포착시기는, 상기 리셋 후 두 번째 및 세 번째 필드인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리방법.
3. 제1항에서 있어서, 상기 시차에 의거한 영상 포착시기는, 상기 리셋 후 세번 째 및 네 번째 필드인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리방법.
4. 이동하는 물체의 감지신호를 발생시키는 물체 감지부; 적용되는 영상 신호를 처리하고, 상기 감지신호에 따라 소정의 리셋(Reset)신호를 발생시키는 신호처리부; 상기 리셋신호를 동기시키는 플립플롭; 적용될 각 동기 신호들을 상기 수평 동기된 리셋신호로써 리셋시킨 후, 발생시키는 동기신호 발생부; 및 관련 회로의 전체적 동작을 제어하고, 리셋 직전의 수직 동기신호와 리셋 직후의 수직 동기신호와의 시차(時差)를 구하여 상기 시차에 의거한 영상 포착시기를 적용시키는 제어부;를 포함한 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 물체 감지부는, 영상 처리장치에 적용되는 센서인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
6. 제5항에 있어서, 상기 영상 처리장치는, CCD카메라인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
7. 제4항에 있어서, 상기 신호처리부는, DSP(Digital Signal Processor)인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
8. 제4항에 있어서, 상기 플립플롭은, D 플립플롭(D type flip-flop)인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
9. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 적용되는 영상 처리장치의 전체적 동작을 제어하는 CPU(Central Processing Unit)인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
10. 제9항에 있어서, 상기 영상 처리장치는, CCD카메라인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
11. 제7항에 있어서, 상기 감지신호는, 상기 DSP(Digital Signal Processor)에 트리거(Trigger) 신호로 작용하는 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
12. 제8항에 있어서, 상기 D 플립플롭(D type flip-flop)에 인가되는 클럭(Clock) 신호는, 적용되는 수평 동기신호인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
13. 제4항에 있어서, 상기 동기신호 발생부에 인가되는 리셋신호는, 상기 플립플롭의 출력신호인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
14. 제4항에 있어서, 상기 시차에 의거한 영상 포착시기는, 상기 리셋 후 두 번째 및 세 번째 필드인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
15. 제4항에 있어서, 상기 시차에 의거한 영상 포착시기는, 상기 리셋 후 세 번째 및 네 번째 필드인 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.
16. 제4항에 있어서, 상기 신호처리부와 플립플롭 사이에는, 별도의 플립플롭을 더 구비한 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 처리회로.
17. 제16항에 있어서, 상기 별도의 플립플롭은, 상기 신호처리부로부터 발생되는 리셋신호를 일시 저장하기 위한 것을 그 특징으로 하는 이동 물체에 대한 영상 처리회로.