KR0170116B1 - Image data processing apparatus using linear ccd sensor - Google Patents

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KR0170116B1 KR1019950019017A KR19950019017A KR0170116B1 KR 0170116 B1 KR0170116 B1 KR 0170116B1 KR 1019950019017 A KR1019950019017 A KR 1019950019017A KR 19950019017 A KR19950019017 A KR 19950019017A KR 0170116 B1 KR0170116 B1 KR 0170116B1
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Abstract

1차원 전하결합소자(Charge Coupled Device, 전하결합소자)센서를 이용한 영상데이타 처리장치는 1차원 전하결합소자센서에 다수의 동기신호를 입력한 후에 출력되는 측정신호를 변환하고 증폭시켜 호환성있는 영상데이타를 획득하기 위한 장치로써, 광학계를 구비한 영상신호처리장치에 있어서, 상기 전하결합소자센서를 구동하기 위한 다수의 동기신호를 발생하는 동기신호발생부와 상기 발생된 동기신호 및 출력데이타를 입출력하는 입출력포트와, 상기 입출력포트로부터 입력된 다수의 동기신호내에 포함된 노이즈를 분리하여 순수한 동기신호만을 상기 전하결합소자센서로 공급하는 동기신호공급부와; 상기 동기신호공급부에 의해 공급된 동기신호에 의해 광학계로부터 입력되는 측정신호를 호를 출력하는 전하결합소자센서와; 상기 전하결합소자센서에서 출력되는 신호를 일정레벨로 클리핑하고, 클리핑된 신호를 증폭하여 상기 입출력포트로 출력하는 신호변환 및 증폭부와; 상기 입출력포트를 통해 출력되는 증폭된 영상신호를 디지털 영상데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와; 상기 아날로그/디지탈 변환부에서 변환된 디지털 영상데이타를 저장하는 저장부로 구성된 것이다.Image data processing device using 1D Charge Coupled Device (Charge Coupled Device) sensor converts and amplifies the measured signal output after inputting multiple synchronization signals to 1D Charge Coupled Device sensor for compatible image data. An image signal processing apparatus having an optical system, comprising: a synchronization signal generator for generating a plurality of synchronization signals for driving the charge coupled device sensor and input / output of the generated synchronization signals and output data; A synchronizing signal supply unit for separating an input / output port and noise included in a plurality of synchronizing signals inputted from the input / output port and supplying only a pure synchronizing signal to the charge coupled device sensor; A charge coupled device sensor for outputting a call to the measurement signal input from the optical system by the synchronization signal supplied by the synchronization signal supply unit; A signal converting and amplifying unit for clipping the signal output from the charge coupling device sensor to a predetermined level, amplifying the clipped signal and outputting the signal to the input / output port; An analog / digital converter for converting the amplified video signal output through the input / output port into digital video data; And a storage unit for storing the digital image data converted by the analog / digital converter.

Description

1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 처리장치Image data processing device using 1-dimensional charge coupled device sensor

제1도는 일반적인 영상처리장치의 천체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a diagram schematically showing the celestial configuration of a general image processing apparatus.

제2도는 일반적인 전하결합소자센서의 개념도.2 is a conceptual diagram of a general charge coupled device sensor.

제3도는 본 발명에 따른 1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 처리장치의 블록구성을 나타낸 도면.3 is a block diagram of an image data processing apparatus using a one-dimensional charge coupled device sensor according to the present invention.

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

10 : 입출력포트 20 : 동기신호공급부10: input / output port 20: synchronization signal supply unit

30 : 전하결합소자센서 40 : 신호변환 및 증폭부30: charge coupled device sensor 40: signal conversion and amplification unit

100 : 데이터처리용 보드 200 : 영상신호처리부100: data processing board 200: image signal processing unit

300 : 광학계300: optical system

본 발명은 1차원 전하결합소자(Charge Coupled Device, 전하결합소자)센서를 이용한 영상데이타 처리장치에 관한 것으로, 특히 1차원 전하결합소자센서에 다수의 동기신호를 입력한 후에 출력되는 측정신호를 변환하고 증폭시켜 호환성있는 영상데이타를 획득하기 위한 장치이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data processing apparatus using a one-dimensional charge coupled device (Charge Coupled Device) sensor, and more particularly, to convert a measurement signal output after inputting a plurality of synchronization signals to the one-dimensional charge coupled device sensor. It is a device to obtain compatible video data by amplifying and amplifying.

일반적으로 전하결합소자센서는 어드레스의 지정없이 반도체의 물리현상을 직접 이용하여 전하를 차례로 전송해가는 방법을 사용하는 것으로, 광을 받아서 전하를 만들어 저장하고 전송한다는 3가지의 기능을 갖고 있다.In general, the charge-coupled device sensor uses a method of sequentially transferring charges by directly using the physical phenomena of a semiconductor without specifying an address, and has three functions of receiving light, creating a charge, and transmitting the charge.

전하결합소자센서는 정보를 축척하여 신호를 지연할 수 있는 지연소자이고, 특히 비디오카메라 등의 고체촬상소자로서 적극적으로 사용된다. 예로, 최근 7×9mm에 수평×수직이 768×490의 화소를 갖는 촬상소자가 있다.The charge coupled device sensor is a delay device capable of delaying a signal by accumulating information, and is particularly actively used as a solid state imaging device such as a video camera. For example, recently, there is an image pickup device having a pixel of 7 × 9 mm and a pixel of 768 × 490 horizontally and vertically.

한편, 전하결합소자센서는 광에 의한 전하를 화소에 축척하고 그것을 한 방향으로 전송해가는 것으로, 텔레비젼에서 발생하는 고스트(Ghost)현상을 없애주는 역할을 하는 것으로서 송신소의 안테나에서 송출되어 와서 직접 안테나로 들어가는 전파이외의 반대쪽 빌딩이나 철탑 등에서 반사되어 약간 우회하여 늦게 돌아오는 전파가 있는데, 이것이 고스트를 만든다. 1초간에 30만km나 나르는 전파이지만 그래도 촬상관에는 상당한 영향을 끼치게 된다. 따라서 이렇게 늦게오는 신호를 포착해서 타이밍을 맞추어 이것을 지워 없애도록 다른 신호를 첨가한다. 이 소거용 신호는 정확한 텔레비젼 신호의 일부를 고스트분만큼, 일부러 늦어지도록 만들며 그러기위하여 전하결합소자센서를 사용한다. 전하결합소자센서는 신호를 지연시키기 위한 일시적인 주머니의 역할을 하는 셈이다.On the other hand, the charge-coupled device sensor accumulates the charge of light to the pixel and transfers it in one direction, and removes the ghost phenomenon generated in the television. In addition to the radio waves entering, there is a wave that is reflected by the other side of the building or the pylon, and is slightly detoured to return late, which creates a ghost. Radio waves carry 300,000km per second, but still have a significant impact on the imager. Therefore, we pick up this late coming signal, add another signal to time it out and erase it. This erasing signal causes some of the correct television signal to be delayed by the ghost, deliberately, and uses a charge-coupled device sensor to do so. The charge-coupled device sensor acts as a temporary pocket to delay the signal.

이와 같은 1차원 카메라에서 1차원 전하결합소자센서를 이용하여 화면상의 빔(Beam)의 상태를 측정하기 위한 장치로 첨부한 제1도의 전체구성도와 같이, 전하결합소자센서에 신호분배기로부터 오는 구동신호를 공급하는 부분1과, 전하결합소자센서의 출력을 색집중도측정용 보드가 다룰 수 있는 신호로 바꾸어 신호가 사람이 느끼는 정도와 비슷하도록 바꾸는 부분2, 그리고 상을 전하결합소자센서에 정확하게 맺히도록 하는 렌즈시스템3 등으로 나눌 수 있다.In this one-dimensional camera, the driving signal from the signal divider is applied to the charge-coupled device sensor as shown in the overall configuration of FIG. 1 attached as a device for measuring the state of the beam on the screen using the one-dimensional charge-coupled device sensor. Part 1 for supplying the, part 2 for converting the output of the charge-coupled device sensor into a signal that the color concentration measurement board can handle, and part 2 for changing the signal to be similar to a human feel, and for the image to be accurately formed on the charge-coupled device sensor. It can be divided into the lens system 3 and the like.

이러한 1차원 카메라는 센서로 1차원 전하결합소자와 이를 구동하기 위한 여러 동기신호를 신호분배기로부터 받아서 공급하는 부분, 그리고 전하결합소자의 출력을 증폭하기 위한 증폭단 등으로 이루어져 있다.The one-dimensional camera is composed of a one-dimensional charge coupling device, a part for receiving and supplying a plurality of synchronous signals for driving the signal from a signal splitter, and an amplifier stage for amplifying the output of the charge coupling device.

이러한 1차원 전하결합소자센서는 2,048개의 화소를 가지고 있으며, 통상은 핸드스캐너(Hand Scanner)에 사용된다. 트랜지스터-트랜지스터 로직형의 집적회로(TTLIC)들과 같이 사용할 경우에 별도의 전원이 필요없이 사용할 수도 있다.This one-dimensional charge coupled device sensor has 2,048 pixels, and is commonly used in hand scanners. When used together with transistor-transistor logic integrated circuits (TTLICs), a separate power supply is not required.

제2도는 전하결합소자센서의 일반적인 개념을 도시한 것으로, 포토다이오드의 앞쪽부분을 구성하는 D16-D31, 그리고 뒷부분의 D32-D45는 빛을 받지 못하도록 가려져 있어서, 실체 측정하는 데에는 사용되지 않는다. 그러나 빛이 없을 경우의 전하결합소자센서의 신호특성을 나타내므로 전하결합소자센서의 출력중에서 실제신호의 크기를 알아내는 데에 사용될 수 있다. 한편, D0-D15는 실제 포토센서가 있는 것은 아니며, 다만 센싱영역과 출력단의 회로를 연결하기 위한 저항에 불과하다.2 shows the general concept of the charge-coupled device sensor. D16-D31, which constitutes the front portion of the photodiode, and D32-D45, which are formed behind the photodiode, are hidden from light and are not used for the actual measurement. However, since the signal characteristics of the charge-coupled device sensor in the absence of light are shown, it can be used to determine the actual signal magnitude in the output of the charge-coupled device sensor. On the other hand, D0-D15 does not have a real photosensor, but merely a resistor for connecting the sensing area and the circuit of the output terminal.

이와 같이 1차원 전하결합소자를 구동하기 위한 단자는 5V전원을 공급하는 OD, 접지단자인 SS, 포토다이오드에 축적된 전하를 전송레지스터에 전달하기 위한 SH, 전송레지스터에서 각 전하를 이동시키기 위한 ø1과 ø2, 그리고 출력단을 리세트 시키기 위한 RS, BT 등으로 구성되어 있다.As described above, the terminal for driving the one-dimensional charge coupling device includes an OD for supplying a 5V power source, an SS for grounding, an SH for transferring the charge accumulated in the photodiode, and a ø1 for transferring each charge in the transfer register. And ø2 and RS, BT to reset the output stage.

이들 단자들을 이용한 동작으로 즉, 상기 SH신호는 시프트게이트(Shift Gate)를 온 또는 오프시킬 수 있다. 시프트게이트가 온인 경우에는 포토다이오드에 축적된 전하 Q가 전송레지스터로 이동하게 되는데, 이는 전하를 축적하는 데 걸리는 시간이 SH펄스의 주기와 같다는 것을 의미한다. 이 SH신호의 주기를 텔레비젼의 수직편향 동기신호(V-Sync)와 일치하도록 하여 텔레비젼의 편향신호의 차이에 따라 카메라의 측정신호가 변하는 것을 막고자 하였다.In operation using these terminals, that is, the SH signal can turn the shift gate on or off. When the shift gate is on, the charge Q accumulated in the photodiode moves to the transfer register, which means that the time taken to accumulate the charge is equal to the period of the SH pulse. The period of the SH signal is matched with the vertical deflection synchronization signal (V-Sync) of the television to prevent the measurement signal of the camera from changing due to the difference in the deflection signal of the television.

일단 SH신호가 오프가 되면, 전송레지스터의 각 셀(Cell)에 옮겨진 전하는 ø1, ø2에 의해 출력단을 향해 하나씩 옮겨가게 된다. 이렇게 옮겨간 전하는 출력단의 커패시터(Capacitor)에 쌓이게 되고 이는 출력단의 전압을 바꾸게 된다(V=Q/C).Once the SH signal is turned off, charges transferred to each cell of the transfer register are transferred one by one toward the output terminal by? 1 and? 2. The transferred charge is accumulated in the capacitor of the output stage, which changes the voltage of the output stage (V = Q / C).

이 전압의 변화는 소오스-폴로워회로에 의해 전류로 증폭되고 이 전류가 부하저항 R에 흐르면서 전압의 형태로 출력단 OS에 나타나게 되는 것이다.This change in voltage is amplified by a current by the source-follower circuit, and this current flows through the load resistor R to appear in the output terminal OS in the form of a voltage.

한편, 하나의 셀의 신호가 출력된 후에 다음 셀의 신호를 받아들이기 위하여 출력단의 커패시터에 남아있는 전하를 모두 제거할 필요가 있다. 여기에 사용되는 것이 RS, BT신호이며, 이들 신호들이 ø1, ø2에 동기되어 인가될 때마다 출력단의 커패시터와 전류증폭단의 드레인이 도통되어 다음 셀의 출력을 위해 커패시터에 남아 있는 전하를 모두 제거하게 된다.On the other hand, after the signal of one cell is output, it is necessary to remove all the charge remaining in the capacitor of the output terminal in order to receive the signal of the next cell. The RS and BT signals are used here, and whenever these signals are applied in synchronization with ø1 and ø2, the capacitor at the output stage and the drain of the current amplifier stage are conducted to remove all the charge remaining in the capacitor for the output of the next cell. do.

이와 같이 전하결합소자센서를 이용하여 화면상의 빔의 상태를 측정하여 영상데이타를 획득하기 위한 영상처리장치는 각 기종마다 호환성이 결여되어 용이하게 사용할 수 없는 단점이 있었다.As such, an image processing apparatus for obtaining image data by measuring a state of a beam on a screen using a charge coupled device sensor has a disadvantage in that it cannot be easily used because of lack of compatibility for each model.

본 발명은 상기와 같은 단점을 감안하여 안출한 것으로, 전하결합소자센서에 다수의 동기신호를 공급하고, 전하결합소자센서로부터 출력된 출력신호를 변환하고 증폭하여 호환성이 있는 영상데이타를 획득하기 위한 영상처리장치를 제공하기 위한 것이 목적이다.The present invention has been made in view of the above disadvantages, and supplies a plurality of synchronization signals to the charge coupled device sensor, converts and amplifies the output signal output from the charge coupled device sensor to obtain a compatible image data It is an object to provide an image processing apparatus.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 입력장치의 특징은 광학계를 구비한 영상신호처리장치에 있어서, 상기 전하결합소자센서를 구동하기 위한 다수의 동기신호를 발생하는 동기신호발생부와, 상기 발생된 동기신호 및 출력데이타를 입출력하는 입출력포트와, 상기 입출력포트로부터 입력된 다수의 동기신호내에 포함된 노이즈를 분리하여 순수한 동기신호만을 상기 전하결합소자센서로 공급하는 동기신호공급부와; 상기 동기신호공급부에 의해 공급된 동기신호에 의해 광학계로부터 입력되는 영상신호를 출력하는 전하결합소자센서와; 상기 전하결합소자센서에서 출력되는 영상신호를 일정레벨로 클리핑하고, 클리핑된 신호를 증폭하여 상기 입출력포트로 출력하는 신호변환 및 증폭부와; 상기 입출력포트를 통해 출력되는 증폭된 영상신호를 디지털 영상데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와; 상기 아날로그/디지탈 변환부에서 변환된 영상데이타를 저장하는 저장부로 구성됨에 있다.A feature of an image data input apparatus using a one-dimensional charge coupled device sensor according to the present invention for achieving the above object is a video signal processing apparatus having an optical system, the plurality of synchronization signals for driving the charge coupled device sensor The charge-coupled device sensor by separating the noise included in a plurality of sync signals inputted from the input / output port and the input / output port for inputting / outputting the generated sync signal and output data, A synchronization signal supply unit for supplying to the system; A charge coupled device sensor for outputting an image signal input from an optical system by a synchronization signal supplied by the synchronization signal supply unit; A signal converting and amplifying unit for clipping the image signal output from the charge coupled device sensor to a predetermined level, amplifying the clipped signal and outputting the clipped signal to the input / output port; An analog / digital converter for converting the amplified video signal output through the input / output port into digital video data; And a storage unit for storing the image data converted by the analog / digital converter.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 처리장치에 관하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an image data processing apparatus using a one-dimensional charge coupled device sensor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 1차원 전하결합소자센서를 이용하여 영상데이타를 처리하는 장치의 블록도로, 상기 전하결합소자센서(30)를 구동하기 위한 다수의 동기신호를 발생하는 데이터처리용 보드(100)와, 상기 발생된 동기신호 및 출력데이타를 입출력하는 입출력포트(10), 상기 입출력포트(10)로부터 입력된 다수의 동기신호내에 포함된 노이즈를 분리하여 순수한 동기신호만을 사기 전하결합소자센서(30)로 공급하는 동기신호공급부(20)와, 상기 동기신호공급부(20)에서 공급된 동기신호에 의해 광학계(300)로부터 입력되는 측정영상신호를 출력하는 전하결합소자센서(30)와; 상기 전하결합소자센서(30)에서 출력되는 신호를 일정레벨로 클리핑하고, 클리핑된 신호를 증폭하여 상기 입출력포트로 출력하는 신호변환 및 증폭부(40)와; 상기 입출력포트를 통해 출력되는 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(130)와; 상기 아날로그/디지탈 변환부(130)에서 변환된 신호를 저장하는 저장부(120)로 구성된다. 여기서, 상기 아날로그/디지탈 변환부(130) 및 저장부(120)는 상기 데이터처리용 보드(100)내에 구성되어 있다.3 is a block diagram of a device for processing image data using a one-dimensional charge coupled device sensor according to the present invention, a data processing board for generating a plurality of synchronization signals for driving the charge coupled device sensor 30 ( 100), an input / output port 10 for inputting / outputting the generated synchronization signal and output data, and a noise included in a plurality of synchronization signals inputted from the input / output port 10 to separate pure pure synchronization signals. A charge coupled device sensor 30 for outputting a measurement image signal input from the optical system 300 by the synchronization signal supply unit 20 to be supplied to the 30 and the synchronization signal supplied from the synchronization signal supply unit 20; A signal converting and amplifying unit 40 for clipping the signal output from the charge coupled device sensor 30 to a predetermined level, amplifying the clipped signal and outputting the signal to the input / output port; An analog / digital converter 130 for converting the amplified signal output through the input / output port into a digital signal; The storage unit 120 stores the signal converted by the analog / digital converter 130. Here, the analog / digital conversion unit 130 and the storage unit 120 are configured in the data processing board 100.

상기 동기신호공급부(20)는 상기 입출력포트(10)에서 입력된 다수의 동기신호내에 혼입된 잡음을 분리하는 다수개의 집적회로를 포함하고, 상기 신호변환 및 증폭부(40)는 상기 전하결합소자센서(30)의 출력단에서 출력된 2개의 측정신호의 차이를 구하거나 일정의 전압 이내로 제한하거나 또는 시각특성에 유사한 저신호레벨로 클리핑하는 차동증폭기를 포함한다.The synchronization signal supply unit 20 includes a plurality of integrated circuits for separating noise mixed in a plurality of synchronization signals input from the input / output port 10, and the signal conversion and amplification unit 40 includes the charge coupling device. It includes a differential amplifier for obtaining the difference between the two measured signals output from the output terminal of the sensor 30, limiting to within a predetermined voltage or clipping to a low signal level similar to the visual characteristics.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 처리장치에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with respect to the image data processing apparatus using a one-dimensional charge coupled device sensor according to the present invention configured as described above.

1차원의 이미지센서인 1차원 전하결합소자센서(30)는 작동에 필요한 다수의 동기신호를 필요로 한다. 이들 신호는 데이터처리용 보드(100)에서 만들어져서 신호분배기(110)를 통해 카메라에 공급되게 되는데, 카메라에서는 이들 신호를 전하결합소자센서(30)에 공급하기에 앞서 긴 라인을 지나면서 생긴 잡음을 제거할 필요가 있으므로, 반전용 집적회로를 사용하여 이들 신호들의 파형을 개선한다.The one-dimensional charge coupled device sensor 30, which is a one-dimensional image sensor, requires a plurality of synchronization signals required for operation. These signals are made in the data processing board 100 and supplied to the camera through the signal distributor 110. In the camera, noise generated through a long line before supplying these signals to the charge coupled device sensor 30 is obtained. Since there is a need to remove V, an inverting integrated circuit is used to improve the waveform of these signals.

이때, 반전용 집적회로의 경우에 모두 6개의 신호라인에 대해 처리를 할 수 있으므로 카메라는 숫자상으로는 한 개의 반전용 집적회로이면 충분하지만, 전류공급등의 문제로 한 개의 반전용 집적회로를 더 사용하여 신호들을 나누어 공급할 경우에 더 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있다.In this case, in the case of the inverted integrated circuit, all six signal lines can be processed. Therefore, one inverted integrated circuit is sufficient for the camera. However, the inverted integrated circuit uses one inverted integrated circuit for current supply. Therefore, it can be seen that the better characteristics are shown when the signals are dividedly supplied.

이와 같이 전하결합소자센서(30)에는 동기신호를 공급하고, 이 동기신호에 의해 광학계로부터 입력되는 영상신호는 신호변환 및 증폭부(40)에서 일정레벨로 클리핑된 후, 일정레벨로 증폭되는 것이다.In this manner, the charge-coupled device sensor 30 is supplied with a synchronization signal, and the image signal input from the optical system by the synchronization signal is clipped to a predetermined level by the signal conversion and amplification unit 40, and then amplified to a predetermined level. .

이어, 상기 신호변환 및 증폭부(40)에서 증폭되어 출력되는 영상신호는 입출력포트(10)를 와 신호분배기(110)를 통해서 데이터처리용 보드(100)에 공급되어 아날로그/디지탈 변환부(130)에서 디지털 영상데이타로 변환된 후, 메모리부(120)에 저장된다.Subsequently, the image signal amplified and output from the signal converter and amplifier 40 is supplied to the data processing board 100 through the input / output port 10 and the signal divider 110 to supply the analog / digital converter 130. ) Is converted into digital image data and then stored in the memory unit 120.

따라서, 카메라에서는 전하결합소자센서(30)의 출력신호를 신호분배기(110)에 공급하기에 앞서 아날로그/디지탈 변환부(130)에서 신호변환이 가능하도록 신호를 변환시킬 필요가 있다.Therefore, in the camera, before the output signal of the charge coupled device sensor 30 is supplied to the signal splitter 110, it is necessary to convert the signal to enable the signal conversion in the analog / digital converter 130.

데이터처리용 보드(100)에 사용되고 있는 아날로그/디지탈 변환부(120)는 카메라의 출력신호로 교류성분이 2V이내의 값을 가져야 한다.The analog / digital converter 120 used in the data processing board 100 should have an AC component within 2V as an output signal of the camera.

또한, 전하결합소자센서(30)는 측정신호의 출력단자인 OS(Signal Output)외에도 DOS(Dark Signal Output)이라고 하는 출력단자가 한 개가 더 있는데, 여기서 DOS는 입력되는 빛이 없을 때의 출력신호를 의미한다.In addition, the charge coupled device sensor 30 has one more output terminal called DOS (Dark Signal Output) in addition to the signal output (OS), which is an output terminal of the measurement signal, where the DOS output signal when no light is input. it means.

즉, DOS의 출력은 신호출력단 OS의 출력중에서 전하결합소자센서(30)의 차체특성에 의해 발생되는 신호에 해당하는 양을 나타내는 값으로서 입력된 빛에 의한 신호를 순수하게 얻기 위해서는 OS와 DOS의 출력의 차를 구해야 한다.That is, the output of the DOS is a value representing the amount corresponding to the signal generated by the vehicle body characteristics of the charge coupled device sensor 30 in the output of the signal output terminal OS. Find the difference in the outputs.

따라서, 신호분배기(110)에 전하결합소자센서(30)의 출력신호를 공급하기에 앞서 이들 신호의 차이를 구하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to find the difference between these signals before supplying the output signal of the charge coupled device sensor 30 to the signal distributor 110.

이외에도 색집중도라는 개념의 특성상 그 양은 사람의 시각에 관계된 것이므로, 단순히 광량의 세기에만 비례하는 전하결합소자센서(30)의 출력을 사람의 시각특성과 유사하도록 바꿀 필요가 있다. 사람의 시각특성은 광량이 작은 영역에서의 변화는 크게 느끼는 반면, 광량이 큰 영역에서는 포화가 되어 광량이 다소 변소하더라도 사람은 잘 느끼지 못한다.In addition, since the amount is related to the human eye in view of the concept of color concentration, it is necessary to change the output of the charge coupled device sensor 30 which is proportional to the intensity of light simply to be similar to the human visual characteristic. The visual characteristics of a person feel a large change in a region where the amount of light is small, while a saturation occurs in a region where the amount of light is large, and a person does not feel it even if the amount of light changes slightly.

이와 같이 카메라의 출력을 사람의 시각특성과 유사하도록 변환하는 것을 γ-보정이라고 하는데, 이는 광량에 대해 적절한 로그(Log)함수를 적용하는 것으로 알려져 있다.This conversion of the camera's output to be similar to the human visual characteristics is called γ-correction, which is known to apply an appropriate log function to the amount of light.

그러나 실제로 이를 카메라상에 하드웨어로 구현하는 것은 비효율적이다. 즉, 전하결합소자센서(30)의 출력신호를 크게 증폭하고 이를 비교적 낮은 신호레벨에서 클리핑(Clipping)하여 입력이 이 레벨보다 작은 부분을 강조하고 이보다 큰 입력에 대해서는 항상 일정한 값을 출력하도록 한다.In practice, however, the hardware implementation on the camera is inefficient. In other words, the output signal of the charge-coupled device sensor 30 is greatly amplified and clipped at a relatively low signal level so that the input emphasizes a portion smaller than this level and always outputs a constant value for the input larger than this level.

한편, 이 신호는 데이터처리용 보드(100)에서 비선형인 아날로그/디지탈 변환부(130)을 통해 좀더 사람의 시각특성에 가까워지게 된다.On the other hand, this signal is closer to the human visual characteristics through the non-linear analog / digital conversion unit 130 in the data processing board 100.

이와 같이 카메라의 증폭단이 수행하는 기능은 OS와 DOS출력단의 신호의 차이를 구하는 기능과 이 신호를 색집중도측정용 보드(100)의 아날로그/디지탈 변환부(130)에 적합하도록 교류성분을 2V 이내로 제한하는 기능, 그리고 신호를 사람의 시각특성과 유사하도록 낮은 신호레벨에서 클리핑하는 기능 등의 세가지를 수행한다.In this way, the amplification stage of the camera performs the function of finding the difference between the signals of the OS and DOS output stages, and converts the AC component to within 2V so as to be suitable for the analog / digital conversion unit 130 of the color concentration measurement board 100. There are three functions: limiting, and clipping the signal at low signal levels to resemble human visual characteristics.

이상과 같이 본 발명은 입출력포트(10)로 입력된 다수의 동기신호를 동기신호공급부(20)에서 동기신호내에 혼입된 잡음을 분리하여 전하결합소자센서(30)에 입력하고, 전하결합소자센서(30)의 출력단에서 출력된 측정신호를 변환 및 증폭하여 입출력포트(10)로 출력함으로서 호환성이 있는 영상데이타를 획득할 수 있다.As described above, in the present invention, a plurality of synchronization signals inputted to the input / output port 10 are input to the charge coupling device sensor 30 by separating the noise mixed in the synchronization signal from the synchronization signal supply unit 20 and charging the device. By converting and amplifying the measurement signal output from the output terminal 30 and outputting it to the input / output port 10, compatible image data can be obtained.

Claims (1)

광학계를 구비한 영상신호처리장치에 있어서, 상기 전하결합소자센서를 구동하기 위한 다수의 동기신호를 발생하는 동기신호발생부와 상기 발생된 동기신호 및 출력데이타를 입출력하는 입출력포트와, 상기 입출력포트로부터 입력된 다수의 동기신호내에 포함된 노이즈를 분리하여 순수한 동기신호만을 상기 전하결합소자센서로 공급하는 동기신호공급부와; 상기 동기신호공급부에 의해 공급된 동기신호에 의해 광학계로부터 입력되는 측정신호를 호를 출력하는 전하결합소자센서와; 상기 전하결합소자센서에서 출력되는 신호를 일정레벨로 클리핑하고, 클리핑된 신호를 증폭하여 상기 입출력포트로 출력하는 신호변환 및 증폭부와; 상기 입출력포트를 통해 출력되는 증폭된 영상신호를 디지털 영상데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와; 상기 아날로그/디지탈 변환부에서 변환된 디지털 영상데이타를 저장하는 저장부로 구성됨을 특징으로 하는 1차원 전하결합소자센서를 이용한 영상데이타 처리장치.An image signal processing apparatus having an optical system, comprising: a synchronization signal generator for generating a plurality of synchronization signals for driving the charge coupled device sensor, an input / output port for inputting / outputting the generated synchronization signal and output data, and the input / output port A synchronization signal supply unit for separating the noise included in the plurality of synchronization signals input from the plurality and supplying only the pure synchronization signal to the charge coupled device sensor; A charge coupled device sensor for outputting a call to the measurement signal input from the optical system by the synchronization signal supplied by the synchronization signal supply unit; A signal converting and amplifying unit for clipping the signal output from the charge coupling device sensor to a predetermined level, amplifying the clipped signal and outputting the signal to the input / output port; An analog / digital converter for converting the amplified video signal output through the input / output port into digital video data; And a storage unit configured to store the digital image data converted by the analog / digital converter.
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