KR100246582B1

KR100246582B1 - 실물화상기

Info

Publication number: KR100246582B1
Application number: KR1019970018432A
Authority: KR
Inventors: 이봉구
Original assignee: 유무성; 삼성항공산업주식회사
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19980083231A

Abstract

본 발명에 따른 실물 화상기는 비디오 카메라 렌즈(VCL), CCD, 영상신호 처리부, VCL 드라이버, 마이크로콘트롤러, 제1메모리, 데이터 콤프레서, 제2메모리, 메모리 콘트롤러 및 인터페이스 콘트롤러를 포함한다. 인터페이스 콘트롤러는, PC로부터 소정의 제어명령을 받아 마이크로콘트롤러 및 메모리 콘트롤러로 각각 전송해주고, 마이크로콘트롤러로부터의 스테이트 데이터, 스테이트 데이터 스트로브 및 수직 구동신호와, 메모리 콘트롤러로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 제2메모리로부터의 압축 데이터를 PC로 전송한다.

Description

실물화상기{System of photographing actual object picture}

본 발명은 실물화상기에 관한 것으로서, 특히 PC(personal computer)에 별도의 영상 데이터 수신장치를 설치하지 않고도 PC로의 영상 데이터 전송이 가능한 실물화상기에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 실물화상기의 시스템 구성이 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 실물화상기(100)는 피사체로부터의 반사광을 수광하는 비디오 카메라 렌즈(VCL)(101)와, 그 VCL(101)을 통해 입력된 피사체의 영상을 촬상하는 CCD(charge coupled device)(102)와, 그 CCD(102)에 의해 촬상된 영상에 대해 디지털 신호처리를 수행하는 영상신호 처리부(103)와, 상기 VCL(101)의 줌밍(zooming)이나 포커싱(focusing) 등을 조정하는 VCL 드라이버(104)와, 외부의 PC (personal computer)(110)로부터 소정의 제어명령을 받아 제어를 행하는 마이크로콘트롤러(105)와, 상기 PC(110)로부터 제어명령을 받아 상기 제1메모리(107), 데이터 콤프레서(108) 및 제2메모리(109)의 동작을 제어하는 메모리 콘트롤러(106)와, 그 메모리 콘트롤러(106)로부터의 제어신호에 따라 상기 영상신호 처리부(103)로부터의 디지털 1 프레임(frame)의 영상신호를 저장하는 한편 그것을 상기 데이터 콤프레서(108)로 전송하는 제1메모리(107)와, 상기 메모리 콘트롤러(106)로부터의 제어신호에 따라 제1메모리(107)로부터의 영상신호를 압축하여 제2메모리(109)로 전송하는 데이터 콤프레서(108)와, 데이터 콤프레서(108)를 거쳐 전송된 영상 데이터를 저장하는 제2메모리(109)로 구성되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 실물화상기는 PC(110)로 영상 데이터를 전송할 수 있는 기능이 없어 PC(110)로 영상 데이터를 전송하기 위해서는 도시된 바와 같이 PC(110) 내부에 별도의 영상 데이터 입력장치(111)를 설치하여야 했다. 따라서, 실물화상기를 이동시킬 때마다, 영상 데이터 입력장치(111)가 설치된 PC(110)를 함께 이동시키거나 영상 데이터 입력장치(111)를 다른 PC에 다시 설치해야 하는 불편이 수반되었다. 또한, 호완성을 위한 인터페이스 콘트롤러가 존재하지 않아, PC로부터의 다양한 제어를 수용할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, PC 내부에 별도의 영상 데이터 입력장치를 설치하지 않고도 PC로 영상 데이터를 전송할 수 있으며, PC와의 호환성이 보다 높아질 수 있는 실물화상기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 실물화상기의 개략적인 시스템 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 실물화상기의 개략적인 시스템 구성도.

도 3은 도 2의 실물화상기에 있어서, 인터페이스 콘트롤러의 내부 회로 구성도.

도 4는 PC에서 본 발명의 실물화상기를 제어할 때의 PC측의 제어 플로우 챠트.

도 5는 PC에서 본 발명의 실물화상기를 제어할 때의 마이크로콘트롤러측의 제어 플로우 챠트.

도 6은 PC에서 본 발명의 실물화상기로부터 전송된 압축 영상 데이터를 읽을 때의 PC측의 제어 플로우 챠트.

도 7은 PC에서 본 발명의 실물화상기로부터 전송된 압축 영상 데이터를 읽을 때의 메모리 콘트롤러측의 제어 플로우 챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...(종래의)실물화상기 101,201...비디오 카메라 렌즈(VCL)

102,202...CCD 103,203...영상신호 처리부

104,204...VCL 드라이버 105,205...마이크로콘트롤러

106,206...메모리 콘트롤러 107,207...제1메모리

108,208...데이터 콤프레서 109,209...제2메모리

110,211...PC 111...영상 데이터 입력장치

200...(본발명의)실물화상기 210...인터페이스 콘트롤러

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실물 화상기는 비디오 카메라 렌즈(VCL), CCD, 영상신호 처리부, VCL 드라이버, 마이크로콘트롤러, 제1메모리, 데이터 콤프레서, 제2메모리, 메모리 콘트롤러 및 인터페이스 콘트롤러를 포함한다. 상기 비디오 카메라 렌즈(VCL)는 피사체로부터의 반사광을 수광한다. 상기 CCD는 상기 VCL을 통해 입력된 피사체의 영상을 촬상한다. 상기 영상신호 처리부는 상기 CCD에 의해 촬상된 영상에 대해 디지털 신호처리를 수행한다. 상기 VCL 드라이버는 상기 VCL을 구동시킨다. 상기 마이크로콘트롤러는 외부의 PC로부터 소정의 제어명령을 받아 제어를 행한다. 상기 제1메모리는 상기 영상신호 처리부로부터의 디지털 영상신호를 저장 및 출력한다. 상기 데이터 콤프레서는 상기 제1메모리로부터 입력받은 영상신호를 압축하여 출력한다. 상기 제2메모리는 상기 데이터 콤프레서로부터 입력받은 영상신호를 저장한다. 상기 메모리 콘트롤러는 상기 PC로부터 제어명령을 받아 상기 제1메모리, 데이터 콤프레서 및 제2메모리의 동작을 제어한다. 상기 인터페이스 콘트롤러는, 상기 PC로부터 소정의 제어명령을 받아 상기 마이크로콘트롤러 및 메모리 콘트롤러로 각각 전송해주고, 상기 마이크로콘트롤러로부터의 스테이트 데이터, 스테이트 데이터 스트로브 및 수직 구동신호와, 상기 메모리 콘트롤러로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 상기 제2메모리로부터의 압축 데이터를 상기 PC로 전송한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 실물화상기의 개략적인 시스템 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실물화상기(200)는 피사체로부터의 반사광을 수광하는 비디오 카메라 렌즈(VCL)(201)와, 그 VCL(201)을 통해 입력된 피사체의 영상을 촬상하는 CCD(202)와, 그 CCD(202)에 의해 촬상된 영상에 대해 디지털 신호처리를 수행하는 영상신호 처리부(203)와, 상기 VCL(201)을 구동하여 줌밍이나 포커싱 등을 조정하는 VCL 드라이버(204)와, 외부의 PC(211)로부터 소정의 제어명령을 받아 제어를 행하는 마이크로콘트롤러(205)와, PC(112)로부터 제어명령을 받아 제1메모리(207), 데이터 콤프레서(208) 및 제2메모리(209)의 동작을 제어하는 메모리 콘트롤러(206)와, 그 메모리 콘트롤러(206)로부터의 제어신호에 따라 상기 영상신호 처리부(203)로부터의 디지털 1 프레임의 영상신호를 저장하는 한편 그것을 상기 데이터 콤프레서(208)로 전송하는 제1메모리(207)와, 상기 메모리 콘트롤러(206)로부터의 제어신호에 따라 제1메모리(207)로부터의 영상신호를 압축하여 제2메모리(209)로 전송하는 데이터 콤프레서(208)와, 그 데이터 콤프레서(208)를 거쳐 전송된 영상신호를 저장하는 제2메모리(209), 및 인터페이스 콘트롤러(210)를 포함한다.

여기서, 인터페이스 콘트롤러(210)는, PC(211)로부터 소정의 제어명령을 받아 상기 마이크로콘트롤러(205) 및 메모리 콘트롤러(206)로 각각 전송해주고, 마이크로콘트롤러(205)로부터의 스테이트 데이터(state data), 스테이트 데이터 스트로브(state data strobe) 및 수직 구동신호(VD)와, 메모리 콘트롤러(206)로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 상기 제2메모리(209)로부터의 압축 데이터를 PC(211)로 전송하기 위하여 마련된다.

그리고, 상기 인터페이스 콘트롤러(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1래치(311), 제2래치(312), 5 개의 3-스테이트(tri-state) 버퍼들(314∼318) 및 제3 래치(313)를 포함한다. 제1래치(311)는 PC(211)로부터 마이크로콘트롤러(205) 및 메모리 콘트롤러(206)로 소정의 실행 명령 데이터를 전송하기 위하여 마련된다. 제2래치(312)는 PC(211)로부터 마이크로콘트롤러(205)와 메모리 콘트롤러(206)에 제어 데이터를 전송하기 위하여 마련된다. 3-스테이트 버퍼들(314∼318)은, 마이크로콘트롤러(205)로부터의 스테이트 데이터, 스테이트 데이터 스트로브 및 수직 구동신호(VD)와, 메모리 콘트롤러(206)로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 제2메모리(209)로부터의 압축 데이터를 PC(211)로 전송하기 위하여 마련된다. 제3 래치(313)는 PC(211)로부터의 수신 제어 데이터를 입력받아 3-스테이트 버퍼들(314∼318)에 인가하기 위하여 마련된다.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 실물화상기의 동작에 대해 도 2 내지 도 7을 참조하면서 설명해 보기로 한다.

본 발명의 실물화상기(200)의 VCL(201) 및 CCD(202)에 의해 임의의 피사체의 영상이 촬상되면, 영상신호 처리부(203)는 그 촬상된 영상을 신호처리하여 비디오 신호를 출력한다. 그에 따라 TV나 모니터를 통해 영상을 볼 수 있게 된다.

이때, PC(211)는 상기 인터페이스 콘트롤러(210)를 통하여 실물화상기(200)의 기본 기능을 콘트롤하고, 압축된 영상신호를 전송받는다. 여기서, 상기 기본 기능 콘트롤은 실물화상기(200)가 PC(211)에 연결되지 않았을 때의 전체 기능 또는 일부 기능의 콘트롤을 비롯하여 특수 기능, 예컨대 생산 공정에서 필요한 조정 기능의 콘트롤도 포함된다. 따라서, 상기 VCL(201)의 기본 동작인 줌밍과 포커싱, 영상의 색조정 및 AGC(automatic gain control) 등이 행해진다.

한편, 영상신호를 전송받기 위해 PC(211)는 먼저 인터페이스 콘트롤러(210)를 통해 메모리 콘트롤러(206)로 영상 압축 명령을 전송한다. 그러면, 메모리 콘트롤러(206)는 그 명령에 따라 제1메모리(207), 데이터 콤프레서(208) 및 제2메모리(209)를 리셋시킨다. 이와 같은 메모리 콘트롤러(206)로부터의 제어신호에 따라 제1메모리(207)는 상기 영상신호 처리부(203)로부터의 디지털 1 프레임의 영상신호를 저장하는 한편 그것을 데이터 콤프레서(208)로 전송한다. 그러면, 데이터 콤프레서(208)는 제1메모리(207)로부터의 영상신호를 압축하여 제2메모리(209)로 전송하고,제2메모리(209)는 그 압축된 영상신호를 저장하는 한편 상기 인터페이스 콘트롤러(210)를 통해 PC(211)로 전송한다. 이때, PC(211)에서의 이와 같은 영상신호의 수신은 PC(211)의 프린터용 병렬 포트(미도시)를 이용하여 이루어진다. PC(211)의 프린터용 병렬 포트는 PC(211)의 프린터용 커넥터(미도시)에 연결되어 있으며, 따라서 이를 통한 영상신호 전송을 위해 커넥터의 각 핀에는 신호 전송을 위한 임의의신호명(signal name)이 각각 부여된다. 예컨대, 1번 핀은 "CLK 1", 2번 핀부터 9번핀 까지는 "DATA BIT 0", "DATA BIT 1", …, "DATA BIT 7", 그리고 10번 핀은 비지정의 의미로서 "NA" 등과 같은 신호명이 각각 부여되는 것이다.

그러면, 여기서 상기 PC(211)에서 인터페이스 콘트롤러(210)를 통해 실물화상기(200)를 제어하는 과정에 대해 도 4 및 도 5를 참조하면서 더 상세히 설명해 보기로 한다.

도 4는 PC측의 제어 플로우 챠트이고, 도 5는 마이크로콘트롤러측의 제어 플로우 챠트이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, PC(211)는 먼저 실물화상기(200)의 제어를 위한 명령 데이터를 데이터 출력라인을 통해 상기 인터페이스 콘트롤러(210)의 제1래치(311:도3참조)로 출력한다(단계 411). 그리고, "WRITE CLK 1" 라인을 "HIGH"로 설정하여 명령 데이터가 유효함을 알린다(단계 412). 그러면, 마이크로콘트롤러(205)는 "WRITE CLK 1" 라인이 "HIGH" 인지를 판별한다(단계 511). 이 판별 단계(511)에서 "WRITE CLK 1" 라인이 "HIGH"가 아니면 계속하여 "HIGH" 인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 명령 데이터를 읽어(단계 512), 그것을 실행한다(단계 513). 그런 후, 스테이트 데이터를 출력하고(단계 514), 스테이트 데이터 스트로브 라인을 "HIGH"로 설정함으로써(단계 515), 명령의 실행이 완료되었으며, 그 결과의 데이터가 스테이트 출력 라인에 유효함을 알린다. 그러면, PC(211)는 스테이트 데이터 스트로브 라인이 "HIGH" 인지를 판별한다(413). 이 판별 단계(413)에서, 스테이트 데이터 스트로브 라인이 "HIGH"가 아니면 계속하여 "HIGH" 인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 스테이트 데이터를 읽는다(단계 414). 그리고, "WRITE CLK 1" 라인을 "LOW"로 하여 클리어(clear)함으로써 스테이트 데이터를 읽었음을 알리게 된다(단계 415). 그러면, 마이크로콘트롤러(205)는 "WRITE CLK 1" 라인이 "LOW"인지를 판별한다(단계 516). 이 판별 단계(516)에서, "WRITE CLK 1" 라인이 "LOW"가 아니면 계속하여 "LOW"인지의 여부를 확인하고, "LOW"이면 스테이트 데이터 스트로브 라인을 "LOW"로 하여 클리어한다(단계 517). 그러면, PC(211)는 스테이트 데이터 스트로브 라인이 "LOW" 인지를 판별한다(단계 416). 이 판별 단계(416)에서 스테이트 데이터 스트로브 라인이 "LOW"가 아니면 계속하여 "LOW" 인지의 여부를 확인하고, "LOW"이면 하나의 명령에 대한 동작을 완료한다.

한편, 도 6 및 도 7은 PC에서의 영상 압축 데이터를 읽는 과정을 나타내 보인 것으로서, 도 6은 PC측의 제어 플로우 챠트이고, 도 7은 메모리 콘트롤러측의 제어 플로우 챠트이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 먼저 PC(211)는 인터페이스 콘트롤러(210)의 제2래치(312:도 3 참조)를 통해 메모리 콘트롤러(206)로 리셋 펄스를 출력한다(단계 611). 그에 따라 메모리 콘트롤러(206)는 제1메모리(207), 데이터 콤프레서(208) 및 제2메모리(209)를 리셋시키게 된다. 그런 후, PC(211)는 수직동기신호(VD:도 2 참조)를 읽어 VD가 "LOW"인지를 판별한다(단계 612). 이 판별 단계(612)에서 VD가 "LOW"가 아니면 계속하여 "LOW" 인지의 여부를 확인하고, "LOW"이면 동기 기간 내에서 압축 시작 펄스를 출력한다(단계 613). 그러면, 메모리 콘트롤러(206)는 압축 시작 펄스가 입력되었는지를 판별한다(단계 711). 이 판별 단계(711)에서, 압축 시작 펄스가 입력되지 않았으면 계속하여 압축 시작 펄스의 입력여부를 확인하고, 압축 시작 펄스가 입력되었으면 1 프레임의 영상 데이터를 제1메모리(207)에 저장한다(단계 712). 이때, 이 1 프레임의 영상 데이터 속에는 휘도 신호(Y), 청색신호(Cb) 및 적색신호(Cr) 등이 포함되어 있다.

1 프레임의 영상 데이터를 제1메모리(207)에 저장한 후, 메모리 콘트롤러(206)는 데이터 콤프레서(208)를 구동하여 영상 데이터를 압축하고(단계 713), 그 압축된 영상 데이터를 제2메모리(209)에 저장한다(단계 714). 그런 후, 압축 종료 라인에 "HIGH"를 인가하여 압축이 종료되었음을 알린다(단계 715). 그러면, PC (211)는 압축 종료 라인이 "HIGH"인지를 판별하여(단계 614), "HIGH"가 아니면 계속 "HIGH"인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 리드 인에이블(READ ENABLE) 라인을 "HIGH"로 하여 메모리 콘트롤러(206)에 압축된 영상 데이터를 읽음을 알린다(단계 615). 그러면, 메모리 콘트롤러(206)는 리드 인에이블 라인이 "HIGH"인지를 판별하여(단계 716), "HIGH"가 아니면 계속 "HIGH"인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 압축 종료 라인을 "LOW"로 하여 클리어함으써 데이터 전송준비가 완료되었음을 알린다(단계 717). 그러면, PC(211)는 압축 종료 라인이 "LOW"인지를 판별하여(단계 616), "LOW"가 아니면 계속 "LOW"인지의 여부를 확인하고, "LOW"이면 데이터를 읽기 시작한다. 그리고, "WRITE CLK 2" 라인을 "HIGH"로 하여 메모리 콘트롤러(206)에 데이터 전송을 요구한다(단계 617). 그러면, 메모리 콘트롤러(206)는 "WRITE CLK 2" 라인이 "HIGH"인지를 판별하여(단계 718), "HIGH"가 아니면 계속하여 "HIGH"인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 제2메모리(209)로부터 압축된 영상 데이터를 1바이트(byte) 읽어 압축 데이터 라인에 출력하고(단계 719), 압축 데이터 스트로브 라인을 "HIGH"로 설정한다(단계 720). 그러면, PC(211)는 압축 데이터 스트로브 라인이 "HIGH"인지를 판별하여(단계 618), "HIGH"가 아니면 계속 "HIGH"인지의 여부를 확인하고, "HIGH"이면 압축 데이터를 읽는다(단계 619). 그리고, "WRITE CLK 2" 라인을 "LOW"로 하여 클리어함으로써 1바이트 데이터를 읽었음을 메모리 콘트롤러(206)에 알린다(단계 620). 그러면, 메모리 콘트롤러(206)는 "WRITE CLK 2" 라인이 "LOW"인지를 판별하여(단계 721), "LOW"가 아니면 계속하여 "WRITE "LOW"인지를 확인하고, "LOW"이면 압축 데이터 스트로브 라인을 "LOW"로 하여 클리어하고(단계 722), 새로운 압축 시작 펄스가 입력되었는지를 판별한다(단계 723). 이 판별 단계(723)에서, 새로운 압축 시작 펄스가 입력되지 않았으면 프로그램 진행을 상기 단계 718로 반복 귀환시켜, 압축된 데이터를 전부 PC(211)로 출력시킨다. 그리고, 상기 단계(723)에서 새로운 압축 시작 펄스가 입력되었으면 프로그램 진행을 상기 단계 712로 귀환시켜 전술한 바와 같은 과정을 반복한다. 이와 같은 일련의 과정을 거쳐 메모리 콘트롤러(206)는 최종적으로 압축 데이터 스트로브 라인을 "LOW"로 하여 클리어함으로써 압축된 데이터를 전부 전송했음을 알리게 된다. 그러면, PC(211)는 압축 데이터 스트로브 라인이 "LOW"인지를 판별하여(단계 621), "LOW"가 아니면 계속하여 "LOW"인지의 여부를 확인하고, "LOW"이면 압축 데이터의 리드(READ)를 종료한다(단계 622).

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 실물화상기에는 종래와는 달리 인터페이스 콘트롤러가 마련되어 있어 PC 내에 별도의 영상 데이터 입력장치를 설치하지 않아도 실물화상기 내의 메모리에 저장된 영상신호를 PC로 전송해줄 수 있고, 종래와 같은 실물화상기의 이동에 따른 문제점이 발생되지 않는다. 또한, PC와의 호환성이 보다 높아져서 PC로부터의 다양한 제어에 의하여 동작할 수 있다.

Claims

피사체로부터의 반사광을 수광하는 비디오 카메라 렌즈(VCL)와, 상기 VCL을 통해 입력된 피사체의 영상을 촬상하는 CCD와, 상기 CCD에 의해 촬상된 영상에 대해 디지털 신호처리를 수행하는 영상신호 처리부와, 상기 VCL을 구동시키는 VCL 드라이버와, 외부의 PC로부터 소정의 제어명령을 받아 제어를 행하는 마이크로콘트롤러와, 상기 영상신호 처리부로부터의 디지털 영상신호를 저장 및 출력하는 제1메모리와, 상기 제1메모리로부터 입력받은 영상신호를 압축하여 출력하는 데이터 콤프레서와, 상기 데이터 콤프레서로부터 입력받은 영상신호를 저장하는 제2메모리와, 상기 PC로부터 제어명령을 받아 상기 제1메모리, 데이터 콤프레서 및 제2메모리의 동작을 제어하는 메모리 콘트롤러를 포함하는 실물화상기에 있어서,

상기 PC로부터 소정의 제어명령을 받아 상기 마이크로콘트롤러 및 메모리 콘트롤러로 각각 전송해주고, 상기 마이크로콘트롤러로부터의 스테이트 데이터, 스테이트 데이터 스트로브 및 수직 구동신호와, 상기 메모리 콘트롤러로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 상기 제2메모리로부터의 압축 데이터를 상기 PC로 전송하기 위한 인터페이스 콘트롤러가 더 포함되어 있는 실물화상기.
제1항에 있어서, 상기 인터페이스 콘트롤러는,

상기 PC로부터 상기 마이크로콘트롤러 및 메모리 콘트롤러로 소정의 실행 명령 데이터를 전송하기 위한 제1래치와,

상기 PC로부터 상기 마이크로콘트롤러와 상기 메모리 콘트롤러에 제어 데이터를 전송하기 위한 제2래치와,

상기 마이크로콘트롤러로부터의 스테이트 데이터, 스테이트 데이터 스트로브 및 수직 구동신호와, 상기 메모리 콘트롤러로부터의 압축 데이터 스트로브 및 압축 종료 신호와, 상기 제2메모리로부터의 압축 데이터를 상기 PC로 전송하기 위한 3-스테이트 버퍼들과,

상기 PC로부터의 수신 제어 데이터를 입력받아 상기 3-스테이트 버퍼들에 인가하기 위한 제3 래치를 포함하는 실물화상기.