KR100206830B1 - 비디오 카메라의 역광 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비디오 카메라에 적용되는 화상신호 처리기술에 관한 것으로, 종래의 화상신호 처리기술에 있어서는 조리개 및 자동이득제어량을 조정하여 최종 출력영상신호의 휘도레벨이 일정한 레벨로 유지되게 함으로써 역광모드에서 주요 피사체가 어둡게 디스플레이되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 역광을 보정하기 위하여 상기 영상신호 전처리부(22)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 영역별 휘도레벨을 평가하여 그에 따른 평가치(Y)를 출력하는 영역별 휘도신호 평가부(24)와; 마이크로컴퓨터(27)의 제어하에 각 영역별 휘도레벨의 보상 정도를 달리하여 전체 화면의 밝기가 거의 같은 수준으로 디스플레이되도록 하는 역과 보정부(25)와; 역광을 보정하기 위하여 상기 역광 보정부(25)에 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 공급함과 아울러 각 영역별 이득설정치(G1-G4)를 공급하는 마이크로컴퓨터(27)를 포함하여 구성한 것이다.

Description

비디오 카메라의 역광 보정장치

제1도는 일반적인 비디오 카메라의 블록도.

제2도는 본 발명 카메라의 역광 보정장치에 대한 일실시 예시 블록도.

제3도는 제2도에서 역광 보정부의 일실시 상세 회로도.

제4a도는 역광 보정전 화면 밝기의 예시도.

b도는 역광 보정후 화면 밝기의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21A : 렌즈군 21B : 조리개

21C : 씨씨디 22 : 영상신호 전처리부

23 : 영상신호 처리부 24 : 영역별 휘도신호 평가부

25 : 역광 보정부 26 : 영상포맷 변환부

27 : 마이크로컴퓨터 28 : 조리개 제어부

29 : 타이밍 및 동기신호 발생기 CP1-CP4 : 비교기

SW1-SW4 : 스위치 AD1 : 가산기

본 발명은 비디오 카메라에 적용되는 화상신호 처리기술에 관한 것으로, 특히 광원의 존재여부에 관계없이 화면의 밝기가 전체적으로 고르게 되도록 하기 위하여 광원이 존재하는 영역의 휘도레벨은 조금 낮게, 그 이외의 영역은 조금 높게 가변적으로 조정하도록 한 비디오 카메라의 역광 보정장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 비디오 카메라의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 촬영되는 피사체의 광신호를 받아들여 전기적인 신호로 변환하기 위한 렌즈군(11A), 조리개(11B) 및 씨씨디(11C)와; 상기 씨씨디(11C)에서 출력되는 영상신호를 시스템에서 처리하는데 적당하도록 이득을 제어하고 디지탈신호로 변환하는 등의 전처리를 수행하는 영상신호 전처리부(12)와; 상기 영상신호 전처리부(12)에서 디지탈신호로 변환된 영상신호를 처리하여 휘도신호와 색차신호로 출력하는 영상신호 처리부(13)와; 상기 조리개(11B)의 열림정도를 제어하여 역광을 보정하기 위하여 상기 영상신호 전처리부(12)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 영역별 휘도레벨을 평가하는 영역별 휘도신호 평가부(14)와; 상기 영상신호 처리부(13)에서 출력되는 휘도신호와 색차신호를 표준영상 규격에 적당하도록 재처리하여 출력영상신호(Vout)를 발생하는 영상포맷 변환부(15)와; 시스템 각부를 총괄 제어함과 아울러, 역광을 보정하기 위하여 상기 평가치를 근거로 조리개(11B)의 열림 정도를 제어하여 화면의 밝기를 조정하는 마이크로컴퓨터(16)와; 상기 마이크로컴퓨터(16)의 제어를 받아 상기 조리개(11B)의 열림량을 제어하는 조리개 제어부(17)와; 상기 마이크로컴퓨터(16)의 제어를 받아 상기 씨씨디(11C)에서 필요로 하는 타이밍신호 및 동기신호를 발생하는 타이밍 및 동기신호 발생기(18)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

피사체 촬영시 렌즈군(11A) 및 조리개(11B)를 통해 입사되는 빛이 씨씨디(11C)에 촬상되어 그 씨씨디(11C)에서 전기적인 신호로 변환된 후 다시 영상신호 전처리부(12)에서 광도전 셀(Cds) 및 자동이득제어기(AGC)에 의해 전처리된 후 내부의 A/D변환기를 통해 디지탈신호로 변환된다.

상기 영상신호 전처리부(12)에서 디지탈신호로 변환된 영상신호는 다시 영상신호 처리부(13)에 공급되어 휘도신호와 색차신호로 변환된 후 영상포맷 변환부(15)에 전달되어 표준영상 규격에 적당하도록 재처리된다.

한편, 영역별 휘도신호 평가부(14)는 상기 영상신호 전처리부(12)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 휘도신호의 영역별 적산동작을 수행하여 그 적산치 즉, 영역별 휘도신호의 평가치를 출력한다.

따라서, 마이크로컴퓨터(16)는 상기 평가치를 근거로 화면의 밝기를 제어하게 된다. 즉, 그 평가치가 기준치보다 크면 상기 조리개(11B)를 닫은 방향으로 제어하고, 그 반대의 경우에는 조리개(11B)는 여는 방향으로 제어하여 최종 출력 영상신호(Vout)의 휘도레벨이 일정한 레벨로 유지되도록 한다.

또한, 상기 마이크로프로세서(16)는 상기 평가치를 근거로 역광 여부를 확인하여 역광으로 판정되면 일반적인 제어량보다 조금 더 조리개(11B)를 열게 되므로 역광에 의해 주요 피사체가 너무 밝게 디스플레이되는 경우가 발생되지 않는다.

그러나, 이와 같은 종래의 화상신호 처리기술에 있어서는 조일개 및 자동이득제어량을 조정하여 최종 출력영상신호의 휘도레벨이 일정한 레벨로 유지되게 하는데, 이와 같은 방식으로 휘도레벨을 조정하는 경우 역광모드에서 주요 피사체가 어둡게 디스플레이되는 결함이 있고, 이를 해결하기 위하여 역광보정을 통해 화면의 밝기를 일반적인 화면의 밝기보다 더 밝게 하는 경우 주요 피사체의 밝기는 적당하게 되지만 배경화면이 너무 밝게 되어 궁극적으로 주요 피사체와 배경의 밝기를 모두 적당한 밝기로 제어하지 못하게 되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 광원의 존재여부에 관계없이 화면의 밝기가 전체적으로 고르게 되도록 하기 위하여 광원이 존재하는 영역의 휘도레벨은 조금 낮게, 그 이외의 영역은 조금 높게 가변적으로 조정하는 비디오 카메라의 역광 보정장치를 제공함에 있다.

제2도는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 비디오 카메라의 역광 보정장치에 대한 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 촬영되는 피사체의 광신호를 받아들여 전기적인 신호로 변환하기 위한 렌즈군(21A), 조리개(21B) 및 씨씨디(21C)와; 상기 씨씨디(21C)에서 출력되는 영상신호를 시스템에서 처리하는데 적당하도록 이득을 제어하고 디지탈신호로 변환하는 등의 전처리를 수행하는 영상신호 전처리부(22)와; 상기 영상신호 전처리부(22)에서 디지탈신호로 변환된 영상신호를 처리하여 휘도신호와 색차신호로 출력하는 영상신호 처리부(23)와; 역광을 보정하기 위하여 상기 영상신호 전처리부(22)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 영역별 휘도레벨을 평가하여 그에 따른 평가치(Y)를 출력하는 영역별 휘도신호 평가부(24)와; 마이크로컴퓨터(27)의 제어하에 각 영역별 휘도레벨의 보상 정도를 달리하여 전체 화면의 밝기가 거의 같은 수준으로 디스플레이되도록 하는 역광 보정부(25)와; 상기 역광 보정부(25)에서 출력되는 휘도신호와 색차신호를 표준영상 규격에 적당하도록 재처리하여 최종의 출력영상신호(Vout)를 발생하는 영상포맷 변환부(26)와; 시스템 각부를 총괄 제어함과 아울러, 역광을 보정하기 위하여 상기 역광 보정부(25)에 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 공급함과 아울러 각 영역별 이득설정치(G1-G4)를 공급하는 마이크로컴퓨터(27)와; 상기 마이크로컴퓨터(27)의 제어를 받아 상기 조리개(21B)의 열림량을 제어하는 조리개 제어부(28)와; 상기 마이크로컴퓨터(26)의 제어를 받아 상기 씨씨디(21C)에서 필요로 하는 타이밍신호 및 동기신호를 발생하는 타이밍 및 동기신호발생기(29)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제3도 및 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

역광 보정을 제외한 각부의 동작과정은 제1도의 종래 기술에서와 동일하다.

즉, 피사체 촬영시 렌즈군(21A) 및 조리개(21B)를 통해 입사되는 빛이 씨씨디(21C)에 촬상되어 그 씨씨디(21C)에서 전기적인 신호로 변환되고, 영상신호 전처리부(22)에서 광도전셀(Dds) 및 자동이득제어기(AGC)에 의해 전처리된 후 내부의 A/D변환기를 통해 디지탈신호로 변환되며, 다시 영상신호 처리부(23)에 공급되어 휘도신호와 색차신호로 변환된 다음 영상포맷 변환부(25)에 전달되어 표준영상 규격에 적당하도록 재처리된다.

또한, 영역별 휘도신호 평가부(24)는 상기 영상신호 전처리부(22)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 휘도신호의 영역별 적산동작을 수행하여 그 적산치 즉, 영역별 휘도신호의 평가치를 출력하게 된다.

그런데, 마이크로컴퓨터(27)가 상기 영역별 휘도신호 평가치를 근거로 화면의 밝기를 제어함에 있어서 종래와 같이 단순히 역광의 존재 여부에 따라 조리개(21B)의 열림량을 제어하는 것이 아니라, 상기 영역별 휘도신호 평가부(24)에서 구한 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 제3도와 같이 구성된 역광 보정부(25)의 각 비교기(CP1-CP4)의 타측 입력으로 공급하고, 각 영역별 이득설정치(G1-G4)를 공급하게 된다.

따라서, 상기 역광 보정부(25)의 각 비교기(CP1-CP4)는 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 기 설정된 기준신호(Ref1-Ref4)와 각기 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호(SC1-SC4)를 출력하게 되는데, 이때, 각각의 비교기(CP1-CP4)는 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 무조건 기준신호(Ref1-Ref4)와 비교하는 것이 아니라 자신의 비교영역내에 속한 레벨의 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 비교하게 되므로 이들로 부터 출력되는 스위칭 제어신호(SC1-SC4)에 의해 스위치(SW1-SW4)중에서 두개 이상의 스위치가 동시에 온되는 경우가 발생되지 않는다.

예로써, 소정 영역에 대한 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)의 레벨이 아주 낮은 경우, 비교기(CP1)에서 그 휘도신호의 평가치(Y)와 기준신호(Ref1)의 비교 결과 이로부터 스위칭 제어신호(SC1)가 하이로 출력되고, 나머지 비교기(CP2-CP4)에서는 스위칭 제어신호(CS2-SC4)가 모두 로우로 출력된다. 따라서, 이때, 스위치(SW1)만이 단락(온)되어 이득레벨이 가장 높은 이득설정치(G1)가 선택된 후 가산기(AD1)에서 그때의 휘도신호의 평가치(Y)가 가산되고, 이로 인하여 해당 영역 즉, 제4a도의 사람이 위치한 영역(41)내의 각 픽셀의 휘도레벨이 그 이득설정치(G1)만큼 순차적으로 보상되어 제4b도에서와 같이 정상적인 밝기로 디스플레이된다.

다른 예로써, 소정 영역에 대한 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)의 레벨이 조금 낮은 경우, 비교기(CP2)에서 그 휘도신호의 평가치(Y)와 기준신호(Ref2)의 비교결과 이로부터 스위칭 제어신호(SC2)가 하이로 출력되고, 나머지 비교기(CP1,CP3,CP4)에서는 스위칭 제어신호(CS1,SC3,SC4)가 모두 로우로 출력된다. 따라서, 이때, 스위치(SW2)만이 단락되어 이득레벨이 조금 높은 이득설정치(G2)가 선택된 후 가산기(AD1)에서 그때의 휘도신호의 평가치(Y)가 가산되고, 이로 인하여 해당 영역 즉, 제4a도의 집이 위치한 영역(42)내의 각 픽셀의 휘도레벨이 그 이득설정치(G2)만큼 순차적으로 보상되어 제4b도에서와 같이 정상적인 밝기로 디스플레이된다.

또 다른 예로써, 소정 영역에 대한 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)의 레벨이 광원 등의 이유로 인하여 아주 높은 경우, 비교기(CP4)에서 그 휘도신호의 평가치(Y)와 기준신호(Ref4)의 비교결과 이로부터 스위칭 제어신호가 하이로 출력되고, 나머지 비교기(CP1-CP3)에서는 스위칭 제어신호(CS1-SC3)가 모두 로우로 출력된다. 따라서, 이때, 스위치(SW4)만이 단락되어 이득레벨이 제로(0)인 이득설정치(G4)가 선택된 후 가산기(AD1)에서 그때의 휘도신호의 평가치(Y)가 가산되고, 이로 인하여 해당 영역 즉, 제4a도에서 광원(44)이 위치한 영역(43)내의 각 픽셀의 휘도레벨이 보상과정 없이 그대로 출력되어 제4b도에서와 같이 정상적인 밝기로 디스플레이된다.

결국, 상기와 같이 역광이 보정된 영상신호가 영상신호 영상포맷 변환부(26)에 전달되어 표준영상 규격에 적당하도록 재처리된 후 최종의 출력영상신호(Vout)로 출력되므로 광원의 존재 여부에 관계없이 항상 제4b도와 같은 정상적인 밝기의 화면을 디스플레이할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 역광에 의해 상대적으로 어둡게 디스플레이되는 영역의 휘도레벨을 많이 보상하고, 상대적으로 밝게 디스플레이되는 영역의 휘도레벨을 적게 보상하는 방식으로 휘도레벨을 보상하여 전체적으로 볼때 같은 밝기로 화면이 디스플레이되도록 함으로써 역광에 의한 화질저하를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 렌즈군(21A), 조리개(21B), 씨씨디(21C), 영상신호 전처리부(22) 및 영상신호 처리부(23)로 구성되어 촬영되는 피사체의 광신호를 받아들여 전기적인 신호로 변환한 후 소정의 전처리과정을 수행하고, 이를 재처리하여 휘도신호와 색차신호로 출력하는 영상신호 처리장치에 있어서, 역광을 보정하기 위하여 상기 영상신호 전처리부(22)에서 출력되는 디지탈 영상신호를 공급받아 영역별 휘도레벨을 평가하여 그에 따른 평가치(Y)를 출력하는 영역별 휘도신호 평가부(24)와; 마이크로컴퓨터(27)의 제어하에 각 영역별 휘도레벨의 보상 정도를 달리하여 전체 화면의 밝기가 거의 같은 수준으로 디스플레이되도록 하는 역광 보정부(25)와; 역광을 보정하기 위하여 상기 역광 보정부(25)에 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 공급함과 아울러 각 영역별 이득설정치(G1-G4)를 공급하는 마이크로컴퓨터(27)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 역광 보정장치.
2. 제1항에 있어서, 역광 보정부(25)는 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)를 각각의 기준신호(Ref1-Ref4)와 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호(SC1-SC4)를 출력하는 비교기(CP1-CP4)와; 상기 스위칭 제어신호(SC1-SC4)에 의해 선택적으로 단락되어 각기 다르게 설정된 각 영역별 이득설정치(G1-G4)를 선택적으로 출력하는 스위치(SW1-SW4)와; 상기 영역별 휘도신호의 평가치(Y)에 상기 스위치(SW1-SW4)를 통해 선택적으로 출력되는 영역별 이득설정치(G1-G4) 중 하나를 더하여 출력하는 가산기(AD1)로 구성한 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 역광 보정장치.