KR100240171B1 - 영상 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 영상 처리 장치에 관한 것으로서, 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호, 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호를 입력받고 보정 제어 신호를 입력받아서, 보정 제어 신호에 의해 보정된 최상위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정부와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부로부터 출력되는 아날로그 영상 신호와 최하위 기준 전압 신호를 입력받고, 기준 전압 보정부로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호를 입력받아서, 보정된 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부와; 디지탈 영상 신호를 입력받아서 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 기준 전압 보정부로 출력하는 영상 처리 제어부를 포함하며, 입력 스팬을 결정하는 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호를 일정하게 유지시킴으로서, 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 정확하게 변환시킬 수 있다.

Description

영상 처리 장치
이 발명은 영상 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 아날로그/디지탈 변환기의 입력 스팬(input span)을 결정하는 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호를 일정하게 유지시키는 영상 처리 장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 영상 처리 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 종래 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 1에 도시되어 있듯이, 종래 영상 처리 장치는 영상을 입력받아서 해당 전기 신호로 출력하는 씨씨디(CCD:Charge Coupled Device) 이미지 센서(image sensor)(1)와; 씨씨디 이미지 센서(1)로부터 출력되는 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링(CDS:Correlated Double Sampling) 및 자동 이득 조정(AGC:Auto Gain Control)을 수행하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)로부터 출력되는 신호를 입력받아서 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(5)와; 아날로그/디지탈 변환부(5)로부터 출력되는 디지탈 신호를 입력받아서 영상 신호 처리를 수행하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(7)와; 영상 신호 처리부(7)를 제어하는 영상 처리 제어부(9)를 포함한다.
여기에서, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)로부터 출력되는 신호는 VRT0(11), VRB0(13) 그리고 A(15) 신호이다.
영상 신호를 디지탈 신호로 처리하기 위해서는 반드시 아날로그/디지탈 변환을 해야하는데, 아날로그/디지탈 변환부(5)는 입력되는 영상 신호를 디지탈 신호로 변환할 때, 입력 스팬이라는 것을 필요로 하며, 이러한 입력 스팬은 VRT0와 VRB0 신호에 의해 결정된다.
VRT0와 VRB0 신호는 아날로그/디지탈 변환부(5)가 입력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하기 위한 최상위값과 최하위값을 결정하기 위한 전압을 의미한다.
즉, VRT0 신호는 최상위 기준 전압이고, VRB0 신호는 최하위 기준 전압이 된다.
결국, 입력 스팬은 VRT0 - VRB0에 의해 결정된다.
아날로그/디지탈 변환부(5)에 입력되는 아날로그 신호의 피크(peak) 대 피크값이 입력 스팬보다 작거나 큰 경우에 아날로그/디지탈 변환부(5)는 입력되는 아날로그 신호를 풀 스케일(full scale)로 디지탈 신호로 변환시키지 못하게 되는 결과를 가져온다.
이와 같은 종래의 영상 처리 장치의 동작은 다음과 같다.
먼저, 씨씨디 이미지 센서(1)가 영상을 입력받아서 해당 전기 신호로 출력하면, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)는 이 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호인 A 신호(15)를 출력한다.
이 때, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)는 아날로그/디지탈 변환부(5)가 입력 스팬에 의해 변환을 수행하도록 최상위값인 VRT0 신호(11)와 VRB0(13) 신호를 출력한다.
아날로그/디지탈 변환부(5)는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3)로부터 아날로그 영상 신호(A(15)), 입력 스팬 관계 신호(VRT0(11), VRB0(13))를 입력받아서 디지탈 신호로 변환하여 출력한다.
이 때, 출력되는 디지탈 신호는 8비트(bit) 또는 10비트의 데이터이다.
이러한 디지탈 신호는 영상 처리 제어부(9)의 제어에 따르는 영상 신호 처리부(7)에 의해 신호 처리되어 비디오 신호를 출력한다.
종래의 영상 처리 장치에 대한 선행 기술은 미국 특허 출원 특허 번호 4,689,758 및 동 출원 특허 번호 4,535,857 등에 게시되어 있다.
그러나, 종래의 이러한 기술은 입력 스팬을 결정하는 VRT0 신호(11)나 VRB0(13) 신호가 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(3) 자체의 내적 요인 또는 시스템의 외적 요인에 의해 전압 강하가 일어날 경우 아날로그/디지탈 변환부(5)에 의해 아날로그 영상 신호가 풀 스케일로 디지탈 신호로 변환되기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력 스팬을 결정하는 VRT0 신호와 VRB0 신호에 전압 강하가 발생할 경우, 전압 강하된 VRT0 신호와 VRB0 신호를 보정하여 출력함으로서, 아날로그 영상 신호를 디지탈 신호로 풀 스케일 변환을 가능하게 하는 영상 처리 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 영상 처리 장치의 블록도이고,
도 2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이고,
도 3은 이 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이고,
도 4는 이 발명의 제3 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명은,
영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호를 입력받고 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 보정 제어 신호에 의해 보정된 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호와 최상위 기준 전압 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최하위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 최상위 기준 전압 신호와 상기 보정된 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최하위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 수단은,
영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호를 입력받고 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 보정 제어 신호에 의해 보정된 최상위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호와 최하위 기준 전압 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 보정된 최상위 기준 전압 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 수단은,
영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호를 입력받고 각각의 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 각각의 보정 제어 신호에 의해 보정된 최상위 기준 전압 신호 및 보정된 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호와 보정된 최하위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 보정된 최상위 기준 전압 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함한다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 이 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 2에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 입력받아서 해당 전기 신호로 출력하는 씨씨디 이미지 센서(20)와; 씨씨디 이미지 센서(20)로부터 출력되는 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호(22), 최상위 기준 전압 신호(24) 그리고 최하위 기준 전압 신호(26)를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(26)를 입력받고 또한 보정 제어 신호(32)를 입력받아서 보정된 최하위 기준 전압 신호(34)를 출력하는 기준 전압 보정부(40)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 아날로그 영상 신호(22)와 최상위 기준 전압 신호(24)를 입력받고, 기준 전압 보정부(40)로부터 출력되는 보정된 최하위 기준 전압 신호(34)를 입력받아서 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(50)와; 아날로그/디지탈 변환부(50)로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(60)와; 영상 신호 처리부(60)를 통해 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호(32)를 기준 전압 보정부(40)로 출력하는 영상 처리 제어부(70)를 포함한다.
이 발명의 제1 실시예에 따른 기준 전압 보정부(40)는 일측 단자가 영상 처리 제어부(70)로부터 출력되는 보정 제어 신호(32)에 연결되어 있는 제1 저항(R1)과, 비반전 단자가 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(26)에 연결되고 반전 단자가 제1 저항(R1)의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 아날로그/디지탈 변환부(40)에 연결되어 있는 제1 연산 증폭기(OP1)와, 제1 연산 증폭기(OP1)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항(R2)을 포함한다.
도 3은 이 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 3에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 입력받아서 해당 전기 신호로 출력하는 씨씨디 이미지 센서(120)와; 씨씨디 이미지 센서(120)로부터 출력되는 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호(122), 최상위 기준 전압 신호(124) 그리고 최하위 기준 전압 신호(126)를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)를 입력받고 또한 보정 제어 신호(132)를 입력받아서 보정된 최상위 기준 전압 신호(134)를 출력하는 기준 전압 보정부(140)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 아날로그 영상 신호(122)와 최하위 기준 전압 신호(126)를 입력받고, 기준 전압 보정부(140)로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호(134)를 입력받아서 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(150)와; 아날로그/디지탈 변환부(150)로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(160)와; 영상 신호 처리부(160)를 통해 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호(132)를 기준 전압 보정부(140)로 출력하는 영상 처리 제어부(170)를 포함한다.
이 발명의 제2 실시예에 따른 기준 전압 보정부(140)는 일측 단자가 영상 처리 제어부(170)로부터 출력되는 보정 제어 신호(132)에 연결되어 있는 제1 저항(R3)과, 비반전 단자가 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)에 연결되고 반전 단자가 제3 저항(R3)의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 아날로그/디지탈 변환부(140)에 연결되어 있는 제2 연산 증폭기(OP2)와, 제2 연산 증폭기(OP2)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제4 저항(R4)을 포함한다.
도 4는 이 발명의 제3 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 4에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제3 실시예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 입력받아서 해당 전기 신호로 출력하는 씨씨디 이미지 센서(220)와; 씨씨디 이미지 센서(220)로부터 출력되는 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호(222), 최상위 기준 전압 신호(224) 그리고 최하위 기준 전압 신호(226)를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(224)와 최하위 기준 전압 신호(226)를 입력받고 또한 보정 제어 신호(232, 234)를 입력받아서 보정된 최상위 기준 전압 신호(236)와 보정된 최하위 기준 전압 신호(238)를 출력하는 기준 전압 보정부(240)와; 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 아날로그 영상 신호(222)를 입력받고, 기준 전압 보정부(240)로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호(236)와 보정된 최하위 기준 전압 신호(238)를 입력받아서 아날로그 영상 신호(222)를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(250)와; 아날로그/디지탈 변환부(250)로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(260)와; 영상 신호 처리부(260)를 통해 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(224)와 최하위 기준 전압 신호(226)를 보정하기 위한 보정 제어 신호(232, 234)를 기준 전압 보정부(240)로 출력하는 영상 처리 제어부(270)를 포함한다.
이 발명의 제3 실시예에 따른 기준 전압 보정부(240)는 최상위 기준 전압 보정부(280)와 최하위 기준 전압 보정부(290)를 포함하고, 최상위 기준 전압 보정부(280)는 일측 단자가 영상 처리 제어부(270)로부터 출력되는 보정 제어 신호(232)에 연결되어 있는 제5 저항(R5)과, 비반전 단자가 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(224)에 연결되고 반전 단자가 제5 저항(R5)의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 아날로그/디지탈 변환부(240)에 연결되어 있는 제3 연산 증폭기(OP3)와, 제3 연산 증폭기(OP3)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제6 저항(R6)을 포함하고, 최하위 기준 전압 보정부(290)는 일측 단자가 영상 처리 제어부(270)로부터 출력되는 보정 제어 신호(234)에 연결되어 있는 제7 저항(R7)과, 비반전 단자가 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(226)에 연결되고 반전 단자가 제7 저항(R7)의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 아날로그/디지탈 변환부(240)에 연결되어 있는 제4 연산 증폭기(OP4)와, 제4 연산 증폭기(OP4)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제8 저항(R8)을 포함한다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치의 작용은 다음과 같다.
먼저, 최하위 기준 전압 신호를 보정하는 제1 실시예에 대해서 설명한다.
제1 실시예에 따른 영상 처리 장치의 씨씨디 이미지 센서(20)로 영상이 입력되지 않도록 하면 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 아날로그 영상 신호는 없게 된다.
따라서, 아날로그/디지탈 변환부(50)를 통해 출력되는 디지탈 신호도 없어야 한다.
그러나, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)의 내적인 문제나 영상 처리 장치 자체의 문제로 인해 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(26)가 전압 강하되고, 이러한 전압 강하에 의해 아날로그/디지탈 변환부(50)로부터 전압 강하에 따른 디지탈 신호가 출력된다.
이 때, 영상 처리 제어부(70)로부터 출력되어 기준 전압 보정부(40)로 입력되는 보정 제어 신호(32)는 없기 때문에 최하위 기준 전압 신호(26)의 전압 강하가 곧바로 아날로그/디지탈 변환부(50)에 영향을 끼치게 된다.
한편, 영상 처리 제어부(70)는 영상 신호 처리부(60)를 통해 아날로그/디지탈 변환부(50)로부터 출력되는 디지탈 신호를 관찰하여 출력 신호가 없어야 하는데도 최하위 기준 전압 신호(26)의 전압 강하에 의해 출력되는 디지탈 신호가 있기 때문에 최하위 기준 전압 신호(26)에서 전압 강하가 발생하였다는 것을 감지하여 전압 강하를 보정할 수 있는 보정 제어 신호(32)를 기준 전압 보정부(40)로 출력한다.
그러면, 기준 전압 보정부(40)는 영상 처리 제어부(70)로부터 보정 제어 신호(32)를 입력받아서 최하위 기준 전압 신호를 보정하여 출력한다.
다음은 기준 전압 보정부(40)의 동작에 대하여 설명한다.
기준 전압 보정부(40)에서는 보정을 위해 연산 증폭기(OP1)의 차동 특성을 이용한다.
즉, 연산 증폭기(OP1)의 부귀환 회로에서 차동 입력 전압이 0V가 된다는 것과, 연산 증폭기(OP1)는 입력 저항이 매우 높기 때문에 입력 단자에는 전류가 흐르지 않는다는 두 가지 원리를 이용한 차동 증폭기를 이용한다.
연산 증폭기(OP1)의 부귀환의 원리에 따라 연산 증폭기(OP1)의 출력 단자로 출력되는 전압은 다음과 같다.
Figure 1019970041416_B1_M0001
,
여기에서 Vo는 연산 증폭기(OP1)의 출력인 보정된 최하위 기준 전압 신호(34)의 전압이고, V1은 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(26)의 전압이고, V2는 영상 처리 제어부(70)로부터 출력되는 보정 제어 신호(32)의 전압이다.
위 식의 결과에 따라, 최하위 기준 전압 신호(26)에 전압 강하가 발생하여 V1이 변하더라도, 이것을 보정하기 위해 V2를 알맞게 변화시켜 주면 보정된 최하위 기준 전압 신호(34)는 일정하게 유지될 수 있다.
결국, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(30)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(26)에 전압 강하가 발생하더라도 기준 전압 보정부(40)에 의해 아날로그/디지탈 변환부(50)로 입력되는 최하위 기준 전압 신호(34)는 일정하기 때문에 일정한 입력 스팬에 의해 정확한 디지탈 신호 변환이 이루어진다.
이와 같이, 아날로그/디지탈 변환부(50)에 의해 정확하게 변환된 디지탈 영상 신호가 출력되면 영상 신호 처리부(60)는 이 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호로 출력한다.
다음, 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치에 대하여 설명한다.
제2 실시예에 따른 영상 처리 장치는 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치의 동작과 거의 같고, 다만 최하위 기준 전압 신호가 아닌 최상위 기준 전압 신호를 일정하게 유지시켜 주는 것만이 다를 뿐이다.
제2 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 최상위 기준 전압 신호(124)의 전압을 일정하게 유지시켜 주기 위해 씨씨디 이미지 센서(120)로 매우 밝은 빛을 입력시키면 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)와 아날로그/디지탈 변환부(150)를 통해 출력되는 디지탈 신호가 모두 하이(high) 신호가 된다.
따라서, 영상 신호 처리부(160)를 통해 영상 처리 제어부(170)가 디지탈 신호를 관찰하여 모두 하이 신호가 아니면, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)의 내적인 문제나 영상 처리 장치 자체의 문제로 인해 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)에 전압 강하가 발생되었다는 것을 감지하게 된다.
즉, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)에 전압 강하가 발생되면 아날로그/디지탈 변환부(150)로부터 출력되는 디지탈 신호가 모두 하이 신호를 갖는 것이 아니다.
이 때, 영상 처리 제어부(170)로부터 출력되어 기준 전압 보정부(140)로 입력되는 보정 제어 신호(132)는 없기 때문에 최상위 기준 전압 신호(124)의 전압 강하가 곧바로 아날로그/디지탈 변환부(150)에 영향을 끼치게 된다.
한편, 영상 처리 제어부(170)는 영상 신호 처리부(160)를 통해 아날로그/디지탈 변환부(150)로부터 출력되는 디지탈 신호를 관찰하여 디지탈 신호가 모두 하이 신호이어야 하는데도 최상위 기준 전압 신호(124)의 전압 강하에 의해 출력되는 디지탈 신호가 하이 신호가 아닌 것이 있기 때문에 최상위 기준 전압 신호(124)에서 전압 강하가 발생하였다는 것을 감지하여 전압 강하를 보정할 수 있는 보정 제어 신호(132)를 기준 전압 보정부(140)로 출력한다.
그러면, 기준 전압 보정부(140)는 영상 처리 제어부(170)로부터 보정 제어 신호(132)를 입력받아서 최하위 기준 전압 신호(124)를 보정하여 출력한다.
기준 전압 보정부(140)는 제1 실시예의 동작과 마찬가지이고, 연산 증폭기(OP2)로 출력되는 전압은 다음과 같다.
Figure 1019970041416_B1_M0002
,
여기에서 Vo는 연산 증폭기(OP2)의 출력인 보정된 최상위 기준 전압 신호(134)의 전압이고, V3은 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)의 전압이고, V4는 영상 처리 제어부(170)로부터 출력되는 보정 제어 신호(132)의 전압이다.
위 식의 결과에 따라, 최상위 기준 전압 신호(124)에 전압 강하가 발생하여 V3이 변하더라도, 이것을 보정하기 위해 V4를 알맞게 변화시켜 주면 보정된 최상위 기준 전압 신호(134)는 일정하게 유지될 수 있다.
결국, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(130)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(124)에 전압 강하가 발생하더라도 기준 전압 보정부(140)에 의해 아날로그/디지탈 변환부(150)로 입력되는 최상위 기준 전압 신호(132)는 일정하기 때문에 일정한 입력 스팬에 의해 정확한 디지탈 신호 변환이 이루어진다.
이와 같이, 아날로그/디지탈 변환부(150)에 의해 정확하게 변환된 디지탈 영상 신호가 출력되면 영상 신호 처리부(160)는 이 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호로 출력한다.
다음은 제3 실시예에 따른 영상 처리 장치에 대하여 설명한다.
제3 실시예에 따른 영상 처리 장치는 제1 실시예에 따른 영상 처리 장치와 제2 실시예에 따른 영상 처리 장치를 병합한 것이다.
즉, 제1 실시예에서 최하위 기준 전압 신호(26)를 일정하게 유지시키기 위해 보정한 것과, 제2 실시예에서 최상위 기준 전압 신호(124)를 일정하게 유지시키기 위해 보정한 것을 병합하여 최상위 기준 전압 신호(224)와 최하위 기준 전압 신호(226)를 동시에 보정하여 일정하게 유지시키는 것이다.
즉, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호(226)를 일정하게 유지시키기 위해 씨씨디 이미지 센서(220)로 영상이 입력되지 않도록 하여 아날로그/디지탈 변환부(250)로부터 출력되는 디지탈 신호를 감지하여 최하위 기준 전압 신호(226)에 전압 강하가 발생하였는가를 판단하고, 전압 강하가 발생하였으면 영상 처리 제어부(270)는 전압 강하에 해당하는 보정 제어 신호(234)를 기준 전압 보정부(240)로 출력하여 최하위 기준 전압 신호(226)를 보정하여 보정된 최하위 기준 전압 신호(238)가 일정하게 유지되어 아날로그/디지탈 변환부(250)로 입력되도록 한다.
결국, 제3 실시예의 영상 처리 장치에서 제1 실시예에서 보정하는 방식을 사용하여 최하위 기준 전압 신호(226)의 전압 강하 발생을 보정한다.
다음에, 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정부(230)로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호(224)를 일정하게 유지시키기 위해 씨씨디 이미지 센서(220)로 매우 밝은 빛이 입력되도록 하여 아날로그/디지탈 변환부(250)로부터 출력되는 디지탈 신호를 감지하여 최상위 기준 전압 신호(224)에 전압 강하가 발생하였는가를 판단하고, 전압 강하가 발생하였으면 영상 처리 제어부(270)는 전압 강하에 해당하는 보정 제어 신호(232)를 기준 전압 보정부(240)로 출력하여 최상위 기준 전압 신호(224)를 보정하여 보정된 최상위 기준 전압 신호(236)가 일정하게 유지되어 아날로그/디지탈 변환부(250)로 입력되도록 한다.
결국, 제3 실시예의 영상 처리 장치에서 제2 실시예에서 보정하는 방식을 사용하여 최상위 기준 전압 신호(224)의 전압 강하 발생을 보정한다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 입력 스팬을 결정하는 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호에 전압 강하가 발생하면, 이것을 감지하여 전압 강하를 보정하여 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호를 일정하게 유지시킴으로서 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 정확하게 변환시킬 수 있는 영상 처리 장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호를 입력받고 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 보정 제어 신호에 의해 보정된 최상위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호와 최하위 기준 전압 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 보정된 최상위 기준 전압 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
    상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
    상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함하는 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기한 기준 전압 보정 수단은 일측 단자가 상기 영상 처리 제어 수단으로부터 출력되는 보정 제어 신호에 연결되어 있는 제1 저항과, 비반전 단자가 상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호에 연결되고 반전 단자가 상기 제1 저항의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 상기 아날로그/디지탈 변환 수단에 연결되어 있는 제1 연산 증폭기와, 상기 제1 연산 증폭기의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항을 포함하는 영상 처리 장치.
  3. 영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호를 입력받고 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 보정 제어 신호에 의해 보정된 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호와 최상위 기준 전압 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최하위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 최상위 기준 전압 신호와 상기 보정된 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
    상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
    상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최하위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함하는 영상 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기한 기준 전압 보정 수단은 일측 단자가 상기 영상 처리 제어 수단으로부터 출력되는 보정 제어 신호에 연결되어 있는 제3 저항과, 비반전 단자가 상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호에 연결되고 반전 단자가 상기 제3 저항의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 상기 아날로그/디지탈 변환 수단에 연결되어 있는 제2 연산 증폭기와, 상기 제2 연산 증폭기의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제4 저항을 포함하는 영상 처리 장치.
  5. 영상에 대한 전기 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하여 아날로그 영상 신호, 최상위 기준 전압 신호 그리고 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호와 최하위 기준 전압 신호를 입력받고 각각의 보정 제어 신호를 입력받아서, 상기 각각의 보정 제어 신호에 의해 보정된 최상위 기준 전압 신호 및 보정된 최하위 기준 전압 신호를 출력하는 기준 전압 보정 수단과;
    상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 아날로그 영상 신호를 입력받고, 상기 기준 전압 보정 수단으로부터 출력되는 보정된 최상위 기준 전압 신호와 보정된 최하위 기준 전압 신호를 입력받아서, 상기 보정된 최상위 기준 전압 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호에 의해 결정된 입력 스팬에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지탈 영상 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환 수단과;
    상기 아날로그/디지탈 변환 수단으로부터 출력되는 디지탈 영상 신호를 입력받아서 영상 신호 처리하여 비디오 신호를 출력하는 영상 신호 처리 수단과;
    상기 영상 신호 처리 수단을 통하여 상기 디지탈 영상 신호를 입력받아서 상기 최상위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호와 상기 최하위 기준 전압 신호를 보정하기 위한 보정 제어 신호를 상기 기준 전압 보정 수단으로 출력하고, 상기 영상 신호 처리 수단을 제어하는 영상 처리 제어 수단을 포함하는 영상 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기한 기준 전압 보정 수단은 일측 단자가 상기 영상 처리 제어 수단으로부터 출력되는 보정 제어 신호에 연결되어 있는 제5 저항과, 비반전 단자가 상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최상위 기준 전압 신호에 연결되고 반전 단자가 상기 제5 저항의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 상기 아날로그/디지탈 변환 수단에 연결되어 있는 제3 연산 증폭기와, 상기 제3 연산 증폭기의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제6 저항을 포함하는 최상위 기준 전압 보정부와; 일측 단자가 상기 영상 처리 제어 수단으로부터 출력되는 보정 제어 신호에 연결되어 있는 제7 저항과, 비반전 단자가 상기 상관 이중 샘플링/자동 이득 조정 수단으로부터 출력되는 최하위 기준 전압 신호에 연결되고 반전 단자가 상기 제7 저항의 타측 단자에 연결되어 있고 출력 단자가 상기 아날로그/디지탈 변환 수단에 연결되어 있는 제4 연산 증폭기와, 상기 제4 연산 증폭기의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결되어 있는 제8 저항을 포함하는 최하위 기준 전압 보정부를 포함하는 영상 처리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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