KR100244568B1 - 크립 현상을 제거한 신호밝기 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 화면주변에 비해 중심영역이 어두울 때 조리개가 더 개방됨으로써 밝기가 보상된 중심영역의 영상신호와, 조리개 확대 개방전에 중심영역외의 신호를 합성출력함으로써 일률적으로 행해진 밝기보정에 의해 화면주위의 휘도가 지나치게 높아져 휘도신호 성분이 상실되는 크립(clip) 현상을 제거하여 선명한 전체화면을 얻을 수 있도록 하는 크립현상을 제거한 신호밝기 조절방법에 관한 것으로서, 조리개를 통한 영상신호를 신호처리하여 저장하는 제1단계; 상기 영상신호의 소정영역 해당신호와 타영역 해당신호의 밝기비를 검출하는 제2단계; 상기 검출되는 밝기비의 정도에 따라 조리개를 더 개방하는 제3단계; 및 상기 개방된 조리개를 통한 영상신호의 상기 소정 영역에 해당하는 신호와, 상기 조리개의 개방전 상기 제1단계에서 저장된 영상신호의 상기 타 영역에 해당하는 영상신호를 합성출력하는 제4단계; 를 포함하여 이루어져, 주변광량에 관계없이 원하는 피사체의 선명한 영상을 주변영상과 함께 얻을 수 있으며, 특히 피사체가 고정되어 있는 CCTV 시스템(감시 시스템)등에 사용되는 경우에, 광량이 많아서 피사체가 주변광에 따라 어두워질 수 있는 곳(정문 출입자 감시)을 집중적으로 촬영하도록 설치되어도 출입자를 선명하게 구별(식별)할 수 있게 하므로, 일반 촬영시 부분적 신호보상 효과 뿐만 아니라 보안을 위한 여러 분야에도 널리 이용될 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법

본 발명은, 촬영기기에 의해 촬영되는 영상의 밝기조절에 있어서, 크립(clip) 현상이 발생하지 않도록 하는 신호밝기 조절방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화면주변에 비해 중심영역이 어두울 때 조리개가 더 개방됨으로써 밝기가 보상된 중심영역의 영상신호와, 조리개 확대 개방전의 중심영역외의 신호를 합성출력함으로써, 일률적으로 행해진 밝기보정에 의해 화면주위의 휘도가 지나치게 높아져 휘도신호 성분이 상실되는 크립(clip) 현상을 제거하여 선명한 전체화면을 얻을 수 있도록 하는 크립현상을 제거한 신호밝기 조절방법에 관한 것이다.

비디오 카메라를 이용해 피사체의 촬영시 날씨나 장소 등에 따라, 피사체에 반사되어 렌즈로 직진하는 광원 외에 렌즈주위로부터 입사되는 불필요한 광원인 이른바 역광이 발생하여, CCD상에는 피사체외에 상기 피사체보다 지나치게 휘도가 높은 부분이 결상되게 되거나, 피사체에 가려진 밝은 광원이 있는 경우에는, 주변부의 높은 휘도에 의해 CCD상에 결상된 영상신호의 중심영역은 주변영역보다 상대적으로 어둡게 보이는 현상이 발생하게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 역광 보정장치가 제안되었는데, 종래의 역광 보정장치는, 도 1에서와 같이, 피사체로부터 입사되는 광학신호를 전기신호로 변환하는 촬상부(CCD)(10); 상기 변환된 전기신호의 이득을 보상하는 이득 보상기(AGC)(20); 상기 이득 보상된 신호를 신호처리하여 휘도/색도 신호로 출력하는 영상신호 처리부(30); 상기 출력되는 휘도신호를 화면상에 대응되는 영역별 신호로 분할하는 신호영역 분할기(21); 삼각파 발생기(22); 상기 영역별로 분할된 영상신호를 상기 삼각파 발생기(22)로부터 인가되는 삼각파에 동기되어 적분하여 그 값을 상호 비교하는 비교기(23); 상기 비교결과에 따라 역광여부를 판별하고, 조리개의 개폐정도를 조절하는 제어신호를 발생하는 마이컴(40); 및 상기 발생된 제어신호에 따라 조리개를 구동하는 조리개 구동기(41); 를 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 역광 보정장치에서는, 피사체로부터 입사되는 광학신호가 상기 촬상부(10)에 의해 전기신호로 변환되어 상기 이득 보상기(20)로 인가되고, 상기 이득 보상기(20)에서 이득보상된 신호는 상기 영상신호 처리부(30)에 의해 영상신호 처리되어 휘도 및 색신호로 출력되며, 이 중 휘도신호는 상기 신호영역 분할기(21)에 입력되어, 도 2와 같이 분할된 화면상의 각 영역에 대응되는 신호별로 분리되게 되고, 상기 비교기(23)는 상기 삼각파 발생기(22)에서 출력되는 삼각파에 의해 동기되어, 상기 분리된 신호를 각각 적분하고 그 적분된 값을 상호 비교하게 된다. 즉, 상기 비교기(23)는 A영역에 대응되는 휘도신호의 적분값 I(A)와, 3×I(D), 그리고 I(A)와, 1.5×I(B)의 값을 비교하여 그 결과를 상기 마이컴(40)으로 출력하게 되고, 상기 마이컴(40)은 상기 출력된 확인결과에 따라, 그 결과가 I(A)≥3×I(D)이고 또한 I(A)≥1.5×I(B)이면 역광존재로 판단하게 되고, 제어신호를 출력하여 상기 조리개 구동기(41)에 의해 조리개가 더 개방되도록 하여 전체 화면의 밝기를 증가시키게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 동작하는 종래의 역광보정장치는, 렌즈를 통해 입사되는 신호의 중심영역이, 상단영역에 비해 휘도가 낮아(도 4의 (a)참조) 역광이 있는 것으로 판단되면 조리개를 더 개방하게 되고, 이에 따라 중심영역은 더 밝아지게 되므로 어느정도 선명한 휘도의 영상데이타를 기대할 수 있지만, 주변영역의 경우에는 역광에 의해 이미 밝은 상태에서 조리개가 개방됨에 따라 휘도성분이 더 증가됨으로 인하여 일정레벨 이상의 신호성분이 포화상태로 상실되는 크립(clip) 현상이 발생하게 된다. 따라서, 주변영역에 포함되어 있는 피사체의 구분이 불가능하게 되는 문제점이 발생하게 되었다(도 4의 (b)참조).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 피사체를 통해 입력되는 영상신호의 밝기 조절시에 주변의 밝은 신호성분이 상실되지 않도록 하는 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

제1도는 종래의 역광 보정장치의 구성도이다.

제2도는 역광확인을 위해 광신호가 수신되는 촬상부를 임의영역으로 분할한 것을 도시한 것이다.

제3도는 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법이 구현된 비디오 카메라의 구성도이다.

제4도는 본 발명에 따라 상이한 조리개 개방상태에서 얻어진 영상신호의 합성 출력과정을 도시한 것이다.

제5도는 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법의 흐름도를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 촬상부(CCD) 20 : 이들 보상기(AGC)

21 : 영역 분할기 22 : 삼각파 발생기

23 : 비교기 30 : 영상신호 처리부

40, 400 : 마이컴(MICOM) 41 : 조리개 구동기

51 : A/D 변환기 52 : D/A 변환기

60 : 메모리 제어기 61 : 필드 메모리

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법은, 조리개를 통한 영상신호를 신호처리하여 저장하는 제1단계; 상기 영상신호의 소정영역 해당신호와 타영역 해당신호의 밝기비를 검출하는 제2단계; 상기 검출되는 밝기비의 정도에 따라 조리개를 더 개방하는 제3단계; 및 상기 개방된 조리개를 통한 영상신호의 상기 소정 영역에 해당하는 신호와 상기 조리개의 개방전 상기 제1단계에서 저장된 영상신호의 상기 타영역외에 해당하는 영상신호를 합성출력하는 제4단계; 를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법에서는, 조리개를 통해 입력되는 광신호를 신호처리하여 휘도 및 색신호의 영상신호로 변환하여 저장하고, 상기 저장된 영상신호로부터 기 설정된 소정영역과 타영역에 해당하는 신호의 밝기비를 검출한다. 상기 검출된 밝기비로부터 상기 소정영역에 해당하는 영상신호의 밝기가 상대적으로 일정치 이상 낮은 것으로 판단되면 상기 조리개를 더 개방시킴으로써, 전체영상의 밝기가 증가되도록 한다. 이와 같이 더욱 밝아진 전체 영상 중 상기 소정영역에 해당하는 신호와, 상기 조리개의 확대 개방전 신호처리되어 저장되었던 상기 타 영역의 영상신호를 합성하여 출력함으로써, 상기 조리개 확대에 따라 지나치게 밝아진 상기 소정영역 외의 신호는 출력되지 않게 되어, 전체적으로 밝고 선명한 영상을 출력하게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법의 바람직한 실시에에 대해, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법이 구현된 비디오 카메라의 구성도로서, 도 1의 구성도와 동일한 구성요소외에, 영상 신호 처리부(30)에서 출력되는 휘도 및 색신호를 디지탈 데이타로 변환하여 지정된 주소에 저장하는 A/D변환기(51); 상기 변환되는 데이타를 저장하는 필드 메모리(61); 상기 필드 메모리(61)에 저장되어 있는 영상데이타를 지정된 주소로부터 읽어내어 아날로그 신호로 변환출력하는 D/A변환기(52); 및 상기 A/D변환기(51)와 D/A 변환기(52)의 쓰기 및 읽기 주소를 지정하는 메모리 제어기(60); 를 더 포함하여 구성되고, 이 때의 마이컴(40)은 역광여부 판별과 조리개 개방량 조절외에 화면의 중심영역을 설정하여 그 값을 상기 메모리 제어기(60)에 지정하는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명에 따라 상이한 조리개 개방상태에서 얻어진 영상신호의 합성출력과정을 도시한 것이고, 도5는 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법의 흐름도를 도시한 것으로서, 이하에서는 도 5의 신호밝기 조절방법을, 도 3의 구성도와 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

피사체로부터 입사되는 광학신호는 종래에서와 같이 상기 촬상부(10)에 의해 전기로 변환되어(S10) 상기 이득 보상기(20)로 인가되고, 상기 이득 보상기(20)에서 이득보상된 신호는 상기 영상신호 처리부(30)에 의해 영상신호처리되어 휘도 및 색신호로 출력된 후 상기 A/D 변환기(51)를 거쳐 디지탈 데이타로 상기 필드 메모리(61)에 저장된다. 저장된 디지탈 영상데이타는 상기 D/A변환기(52)에 의해 동시에 독출되어 아날로그 영상신호로서 출력되게 된다.

한편, 상기 영상신호 처리부(30)에서 출력되는 영상신호 중 휘도신호는 도 1의 구성에서와 같이 상기 신호영역 분할기(21)로 입력되어, 도 2와 같이 분할된 화면상의 각 영역에 대응되는 신호별로 분리되게 되고, 상기 비교기(23)는 상기 삼각파 발생기(22)에서 출력되는 삼각파에 의해 동기되어, 상기 분리된 신호를 각각 적분하고(S11), 그 적분된 값을 상호비교하게 된다.

종래와 동일한 조건에 따라 비교한 결과가 상기 마이컴(400)으로 입력되게 되고, 상기 마이컴(400)은 그 결과로부터 역광존재를 판단하게 되고(S12) 만약 역광이 존재하는 것으로 판단되면(S20), 상기 메모리 제어기(60)에 절환신호를 인가하여 디지탈 변환되어 현재 필드 메모리(61)에 저장되는 위치를 변경하게 된다. 이에 따라, 절환신호 인가 전 영상이 저장되어 있는 영역과는 상이한 메모리 영역에 상기 A/D변환기(51)의 변환데이타가 저장됨으로써 절환된 영상데이타가 보광된다(S21). 절환 전에 수신된 영상데이타를 보존하게 한 후, 상기 마이컴(400)은 상기 조리개 구동기(41)를 제어하여 조리개를 더 개방시켜(S22) 입사되는 광량이 증가되도록 함으로써 중심영역과 함께 화면전체의 휘도성분이 증가되도록 한다.

확대개방된 조리개를 통해 입력되는 광학신호는 전술한 바와 동일한 과정에 의해, 촬상부(10), 이득 보상기(20), 영상신호 처리부(30), 그리고 A/D 변환기(51)를 거침으로써(S23), 영상데이타로 변환되어 조리개가 확대되기 전의 영상데이타가 저장된 영역과는 다른 영역의 상기 필드 메모리(61)에 저장되게 되고, 한 필드분의 영상데이타가 수신되고 나면, 상기 마이컴(400)은 상기 메모리 제어기(60)에 중심영역의 좌표값을 인가설정한다(S24). 이와 같이 중심영역이 설정되게 되면 상기 메모리 제어기(60)는 상기 D/A 변환기(52)의 독출주소를, 상기 설정된 중심영역의 포함여부에 따라, 조리개 확대 전후에 해당 영상데이타 저장영역을 전환하면서 증가시켜, 조리개 확대되어 수신저장된 영상데이타(도 4b)의 중심영역에 해당되는 영상데이타와, 조리개 확대 개방전의 영상데이타(도 4a)의 중심영역 외에 해당되는 영상데이타가 선택합성(도 4c)되어, 중심영역의 밝기보정에도 주변의 선명한 신호성분을 그대로 유지할 수 있게 되는 것이다(S25).

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법은, 주변광량에 관계없이 원하는 피사체의 선명한 영상을 주변영상과 함께 얻을 수 있으며, 특히 피사체가 고정되어 있는 CCTV 시스템(감시 시스템)등에 사용되는 경우에, 광량이 많아서 피사체가 주변광에 따라 어두워질 수 있는 곳(정문 출입자 감시)을 집중적으로 촬영하도록 설치되어도 출입자를 선명하게 구별(식별)할 수 있게 하므로, 일반 촬영시 부분적 신호보상 효과 뿐만 아니라 보안을 위한 여러 분야에도 널리 이용될 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 조리개를 통한 영상신호를 신호처리하여 저장하는 제1단계; 상기 영상신호의 소정영역 해당신호와 타영역 해당신호의 밝기비를 검출하는 제2단계; 상기 검출되는 밝기비의 정도에 따라 조리개를 더 개방하는 제3단계; 및 상기 개방된 조리개를 통한 영상신호의 상기 소정 영역에 해당하는 신호와, 상기 조리개의 개방전 상기 제1단계에서 저장된 영상신호의 상기 타 영역에 해당하는 영상신호를 합성출력하는 제4단계; 를 포함하여 이루어지는 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정 영역은, 한 프레임의 영상신호상의 중심영역에 해당하도록 설정된 것을 특징으로 하는 크립(clip) 현상을 제거한 신호밝기 조절방법.

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