KR100260888B1 - Image synchronizing apparatus for plural cameras - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 복수개의 카메라 연결시의 각 회선 연결의 블럭도이고,1 is a block diagram of each line connection when connecting a plurality of conventional cameras,
제2도는 본 발명에 따른 복수개의 카메라 연결시의 각 회선 연결의 제1실시예의 블럭도이고,2 is a block diagram of a first embodiment of each line connection when connecting a plurality of cameras according to the present invention;
제3도는 본 발명에 따른 복수개의 카메라 연결시의 각 회선 연결의 제2실시예의 블럭도이다.3 is a block diagram of a second embodiment of each line connection when connecting a plurality of cameras according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 타이밍 신호 발생기 2 : 발진기1: timing signal generator 2: oscillator
3 : CCD 4 : 수직 구동기3: CCD 4: vertical driver
5 : 동기 신호 발생기 6 : 영상 신호 처리기5: sync signal generator 6: video signal processor
7 : 기본 펄스 8 : 1/2 분주 펄스7: basic pulse 8: 1/2 division pulse
9 : TV 동기 신호 펄스 10 : 동기 신호9: TV sync signal pulse 10: Sync signal
11 : 수평 전송 펄스 12 : 전압 변환 및 임피던스 변환 펄스11: horizontal transmission pulse 12: voltage conversion and impedance conversion pulse
13 : 수직 전송 펄스 14 : 화소 신호13: vertical transfer pulse 14: pixel signal
15 : 영상 신호15: video signal
본 발명은 복수개의 카메라를 연결했을 경우의 영상 동기 장치에 관한 것으로, 상세하게는 3판식 CCD를 사용하는 방송용 카메라, 캠코더, 디지털 스틸 카메라 등과 같은 제품이나, 이와 같이 여러대의 카메라를 동시에 연결하여 감시 기능을 수행하는 감시 시스템 등의 영상 동기 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a video synchronization device when a plurality of cameras are connected, and more particularly, a product such as a broadcasting camera, a camcorder, a digital still camera, etc. using a three-plate CCD, or a plurality of cameras connected in this manner to monitor the same. A video synchronization device such as a surveillance system that performs a function.
제1도는 종래의 복수개의 카메라 연결시의 각 회선 연결의 블럭도이다. 여기서 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.1 is a block diagram of each line connection in the conventional multiple camera connection. The configuration is as follows.
1개의 타이밍 신호 발생기(timing signal generator), 1개의 동기 신호 발생기(synch signal generator), 3개의 수직 구동기(vertical driver), 3개의 영상 신호 처리기(video signal processor), 1개의 발진기(OSC) 및 1개의 1/2분주기(8)로 구성되어 있다.1 timing signal generator, 1 sync signal generator, 3 vertical drivers, 3 video signal processors, 1 oscillator (OSC) and 1 It consists of two half dividers (8).
이러한 구성으로 된 카메라들의 기능을 각각 설명하면 다음과 같다.The functions of the cameras having such a configuration will be described as follows.
타이밍 신호 발생기(1)는 발진기(2)로 부터 기본 클럭을 인가받아 CCD 센서(3)를 구동하기 위한 타이밍 펄스(11,13)를 발생시킨다. 여기서 타이밍 펄스(11)는 CCD 센서의 포토다이오드에 축적된 전하를 수평쉬프트 레지스터로 전송하기 위한 수평 전송 펄스이고, 타이밍 펄스(13)는 수직쉬프트 레지스터로 CCD 센서에 축적된 포토다이오드 전하를 전송하기 위한 수직 전송 펄스이다. 수직 구동기(4)는 CCD센서(3)를 구동하기 위하여 전압 변환과 임피던스 변환 기능의 펄스(12)를 제공한다.The timing signal generator 1 receives a basic clock from the oscillator 2 and generates timing pulses 11 and 13 for driving the CCD sensor 3. Here, the timing pulse 11 is a horizontal transfer pulse for transferring the charge accumulated in the photodiode of the CCD sensor to the horizontal shift register, and the timing pulse 13 is a transfer of the photodiode charge accumulated in the CCD sensor to the vertical shift register. For the vertical transmission pulse. The vertical driver 4 provides a pulse 12 of voltage conversion and impedance conversion functions for driving the CCD sensor 3.
동기 신호 발생기(5)는 발진기(2)에서 발생된 클럭의 1/2 분주된 출력 펄스(18)을 인가받아 텔리비젼 신호에 대한 동기 펄스(9)를 타이밍 신호 발생기(1)에 공급하고, 영상 신호에 대한 처리 펄스를 발생시켜 영상처리를 위한 영상 신호 처리기(6)에 공급하여, 이 영상 신호 처리기(6)에 CCD 센서(3)에서 광전 변환되어 인가된 화소신호(14)를 최종적인 영상 신호(15)로 만들어져 출력된다.The synchronizing signal generator 5 receives the output signal 18 divided by 1/2 of the clock generated by the oscillator 2 and supplies the synchronizing pulse 9 for the television signal to the timing signal generator 1. A processing pulse for the signal is generated and supplied to the image signal processor 6 for image processing, and the pixel signal 14 photoelectrically converted by the CCD sensor 3 to the image signal processor 6 is applied to the final image. The signal 15 is made and output.
제1도의 CCD 카메라 장치는 (a),(b),(c)의 세 구역으로 구분되어 있는데, (a)는 그 자체로 독립된 하나의 카메라이며, (b)와 (c) 역시 타이밍 신호 발생기(1)을 가지면 역시 독립적인 카메라가 된다.The CCD camera apparatus of FIG. 1 is divided into three zones (a), (b) and (c), where (a) is a single independent camera itself, and (b) and (c) are also timing signal generators. Having (1) also makes it an independent camera.
만약 (a)와 같이 타이밍 신호 발생기 1개, 동기 신호 발생기 1개, 수직 구동기 1개, 영상 신호 처리기 1개, CCD 1개로 구성된 카메라가 3개 있고, 이 카메라를 이용하여, 제1도에 도시된 바와 같은, CCD 카메라 시스템을 구현하려면 외부 동기 기능이 이 시스템에 마련되어야 한다.If there are three cameras consisting of one timing signal generator, one synchronization signal generator, one vertical driver, one image signal processor, and one CCD, as shown in (a), As mentioned above, to implement a CCD camera system, an external synchronization function must be provided in the system.
이와 같이 3개 혹은 다수의 CCD 카메라를 하나의 모니터를 통하여 시청하기 위해서 3개의 카메라를 서로 연결하여 영상 동기를 행할 때에는 외부 동기를 사용하는 방법이 있다. 즉, 3개의 CCD(charge coupled device) 센서로 부터 출력된 3개의 색신호, 예를들면 흑백의 3판식 CCD 카메라에서 적(RED), 녹(GREEN) 그리고 청(BLUE)의 신호를 추출해내 R, G, B 신호가 합성되어 출력된 칼라 영상을 보기 위해서는 3개의 CCD 센서로 부터 나온 신호가 서로 동기가 맞아야만 원하는 피사체의 영상을 볼 수 있다.As described above, in order to view three or more CCD cameras through one monitor, there is a method of using external synchronization when video synchronization is performed by connecting three cameras to each other. That is, three color signals output from three charge coupled device (CCD) sensors, for example, red, green, and blue signals are extracted from a black and white three-plate CCD camera. In order to view the color image output by combining the G and B signals, the signals from the three CCD sensors must be synchronized with each other to see the desired image of the subject.
그런데 이러한 외부 동기를 위한 회로가 구성되어 있지 않다면 추가적으로 회로를 구성해 주어야 하며, 이러한 방법을 쓰지 않을 경우에는 하나의 PCB기판에 3개의 카메라 회로 전부를 다시 설계하여 제작하여야 한다.However, if a circuit for external synchronization is not configured, an additional circuit must be configured. If this method is not used, all three camera circuits must be redesigned and manufactured on a single PCB.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 각각 1개의 타이밍 신호 발생기, 동기 신호 발생기, 수직 구동기, 영상 신호 처리기 그리고 CCD 소자로 구성되어 이미 제품화된 독립적인 카메라를 여러 개 연결하여 하나의 모니터 상에 영상 출력을 원할 때의 복수개 카메라의 영상 동기 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, each consisting of one timing signal generator, a synchronous signal generator, a vertical driver, an image signal processor and a CCD device to connect a number of independent cameras already commercialized, It is an object of the present invention to provide a video synchronization device of a plurality of cameras when an image output is desired on a monitor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 복수개 카메라의 영상 동기 장치는, 피사체로 부터의 반사광을 전하로 축적시켜 화소 신호를 생성시키는 전하 축적 수단과; 이 전하 축적 수단에 전압 변환 및 임피던스 변환 펄스를 제공하는 수직 구동 수단과; 수평 전송 펄스 및 수직 전송 펄스를 발생시켜 이를 각각 상기 전하 축적 수단과 상기 수직 구동 수단에 제공하는 타이밍 신호 발생 수단과; 상기 전하 축적 수단으로 부터의 화소 신호를 처리하여 영상 신호로 바꿔주는 영상 신호 처리기와; 이 영상 신호 처리기와 상기 타이밍 신호 발생 수단에 각각 영상 신호 처리펄스와 텔레비젼 동기 펄스를 제공하는 동기 신호 발생 수단;을 구비하여 된 단위 카메라를 적어도 2개 이상 구비한 복수개 카메라의 영상 동기 장치에 있어서, 상기 각 단위 카메라의 타이밍 신호 발생 수단들에 발진 클럭을 제공하는 발진 수단과; 상기 발진 수단으로 부터의 발진 클럭을 1/2 분주하여 이 분주된 클럭을 상기 각 단위 카메라의 동기 신호 발생 수단에 공급하는 1/2 분주 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an image synchronizing apparatus of a plurality of cameras includes: charge accumulation means for generating a pixel signal by accumulating reflected light from a subject as a charge; Vertical driving means for providing a voltage conversion and an impedance conversion pulse to the charge accumulation means; Timing signal generating means for generating a horizontal transfer pulse and a vertical transfer pulse and providing them to the charge accumulation means and the vertical drive means, respectively; An image signal processor which processes the pixel signal from the charge accumulation means and converts the pixel signal into an image signal; A video synchronizing apparatus of a plurality of cameras, comprising: at least two unit cameras comprising: a synchronizing signal generating means for providing a video signal processing pulse and a television synchronizing pulse to the video signal processor and the timing signal generating means, respectively; Oscillation means for providing an oscillation clock to the timing signal generating means of each unit camera; And half dividing means for dividing the oscillation clock from the oscillating means by half and supplying the divided clock to the synchronizing signal generating means of each of the unit cameras.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 또다른 복수개 카메라의 영상 동기 장치는, 피사체로 부터의 반사광을 전학로 축적시켜 화소 신호를 생성시키는 전하 축적 수단과; 이 전하 축적 수단에 전압 변환 및 임피던스 변환 펄스를 제공하는 수직 구동 수단과; 수평 전송 펄스 및 수직 전송 펄스를 발생시켜 이를 각각 상기 전하 축적 수단과 상기 수직 구동 수단에 제공하는 타이밍 신호 발생 수단과; 상기 전하 축적 수단으로 부터의 화소 신호를 처리하여 영상 신호로 바꿔주는 영상 신호 처리기와; 이 영상 신호 처리기와 상기 타이밍 신호 발생 수단에 각각 영상 신호 처리 펄스와 텔레비젼 동기 펄스를 제공하는 동기 신호 발생 수단을 구비하여 된 단위 카메라를 적어도 2개 이상 구비한 복수개 카메라의 영상 동기 장치에 있어서, 상기 각 단위 카메라의 타이밍 신호 발생 수단들에 발진 클럭을 제공하는 수정 발진기와; 상기 수정 발진기 클럭이 1/2분주된 클럭을 상기 타이밍 신호 발생수단들의 각 단위 카메라의 동기 신호 발생 수단에 공급하는 소정의 한 단위 카메라의 타이밍 신호 발생 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, another image synchronizing apparatus of a plurality of cameras according to the present invention comprises: charge accumulation means for accumulating reflected light from a subject to generate a pixel signal; Vertical driving means for providing a voltage conversion and an impedance conversion pulse to the charge accumulation means; Timing signal generating means for generating a horizontal transfer pulse and a vertical transfer pulse and providing them to the charge accumulation means and the vertical drive means, respectively; An image signal processor which processes the pixel signal from the charge accumulation means and converts the pixel signal into an image signal; In the video synchronizing apparatus of a plurality of cameras, the video signal processor and the timing signal generating means are provided with at least two unit cameras each having synchronizing signal generating means for providing a video signal processing pulse and a television synchronizing pulse. A crystal oscillator for providing an oscillation clock to the timing signal generating means of each unit camera; And a timing signal generating means of a predetermined unit camera for supplying a clock divided by the crystal oscillator clock to the synchronization signal generating means of each unit camera of the timing signal generating means.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 복수개 카메라의 영상 동기 장치를 설명한다.Hereinafter, an apparatus for synchronizing a plurality of cameras according to the present invention will be described with reference to the drawings.
제2도는 본 발명에 따른 복수개의 카메라의 영상 동기 장치의 각 회선 연결의 제1실시예의 블럭도이다. 이 도면에서 (a),(b),(c)의 타이밍 신호 발생기(1)는 발진기(2)로 부터 기본 클럭(7)을 공통으로 공급 받아 각기 다른 구역의 CCD 센서(3)를 구동하기 위한 타이밍 펄스(11,13)를 제공한다. 각 (a),(b),(c)의 각 카메라의 타이밍 신호 발생기(1)은 동일 기능을 수행한다. 이 타이밍 신호 발생기(1)에서는 CCD 센서(3)의 포토다이오드에 축적된 전하를 수평쉬프트레지스터로 전송하기 위한 수평 전송 펄스(11)와 CCD 센서(3)의 포토다이오드에 축적된 전하를 수직 쉬프트레지스터로 전송하기 위한 수직 전송 펄스(13)를 각각 출력한다.2 is a block diagram of the first embodiment of each line connection of the video synchronizing apparatus of the plurality of cameras according to the present invention. In this figure, the timing signal generator 1 of (a), (b), and (c) receives the common clock 7 from the oscillator 2 in common to drive the CCD sensor 3 in different zones. Timing pulses 11 and 13 are provided. The timing signal generator 1 of each camera of each of (a), (b) and (c) performs the same function. The timing signal generator 1 vertically shifts the charge stored in the photodiode of the CCD sensor 3 and the horizontal transfer pulse 11 for transferring the charge accumulated in the photodiode of the CCD sensor 3 to the horizontal shift register. The vertical transfer pulses 13 for transferring to the registers are respectively output.
수직 구동기(4)는 CCD 센서(3)를 구동하기 위하여 전압 변환과 임피던스 변환 기능의 펄스(12)를 제공한다.The vertical driver 4 provides a pulse 12 of voltage conversion and impedance conversion functions to drive the CCD sensor 3.
동기 신호 발생기(5)는 발진기(2)에서 발생된 클럭의 1/2분주된 출력 펄스(18)을 인가받아 텔리비젼 신호에 대한 동기 펄스(9)를 타이밍 신호 발생기(1)에 공급하고, 영상 신호 처리 펄스를 발생시켜 영상처리를 위한 영상 신호 처리기(6)에 공급하여, 이 영상 신호 처리기(6)에 CCD 센서(3)에서 광전 변환되어 인가된 화소신호(14)를 최종적인 영상신호(15)로 만들어 출력시킨다. 이때의 최종 영상 신호(15)는 서로 영상동기가 이루어진 신호이다.The synchronizing signal generator 5 receives an output pulse 18 divided by 1/2 of the clock generated from the oscillator 2 and supplies a synchronizing pulse 9 for the television signal to the timing signal generator 1. A signal processing pulse is generated and supplied to the image signal processor 6 for image processing, and the pixel signal 14 photoelectrically converted and applied to the image signal processor 6 by the CCD sensor 3 is applied to the final image signal ( 15) to make the output. At this time, the final video signal 15 is a signal that is synchronized with each other.
제2도의 CCD 카메라 장치는 (a),(b),(c)의 세 구역으로 구분되어 있는데, (a)는 그 자체로 독립된 하나의 카메라이며, (b)와 (c) 역시 타이밍 신호 발생기(1)을 가지면 역시 독립적인 카메라가 된다. 이 독립적인 각각의 단위 카메라에 각각 별도의 타이밍 신호 발생기(1)를 마련하여 발진기(7)에서 발생된 발진 클럭(7)과 각 동기 신호 발생기(5)에서 생성된 텔리비젼 동기 펄스(9)를 공급하고, 각 동기 신호 발생기(5)들에는 발진 클럭의 1/2 분주 클럭을 공급하는 점에 특징이 있다.The CCD camera apparatus of FIG. 2 is divided into three zones (a), (b) and (c), where (a) is a single independent camera itself, and (b) and (c) are also timing signal generators. Having (1) also makes it an independent camera. A separate timing signal generator 1 is provided in each of the independent unit cameras so that the oscillation clock 7 generated by the oscillator 7 and the television synchronization pulses 9 generated by the respective synchronization signal generators 5 are generated. It is characterized in that the synchronization signal generators 5 are supplied with a 1/2 divided clock of the oscillation clock.
제3도는 본 발명에 따른 복수개의 카메라의 영상 동기 장치의 각 회선 연결의 제2실시예의 블럭도이다. 이 실시예에서도 역시 (a)(b)(c)는 각각 독립된 단위 카메라들이다. 여기서도 타이밍 신호 발생기(1)를 각 단위 카메라에 각각 별도로 마련한 것은 앞의 실시예에서와 같으나, 발진기(2) 대신에 수정 발진기(20)로 대치하고 이를 하나의 단위 카메라의 타이밍 신호 발생기(1)에 마련하고, 이 타이밍 신호 발생기(1)에서 출력되는 타이밍 신호 발생기 클럭의 1/2 분주된 분주 클럭을 각 단위 카메라의 동기 신호 발생기(5)에 공급하는 점에 특징이 있다.3 is a block diagram of a second embodiment of each line connection of a video synchronizing apparatus of a plurality of cameras according to the present invention. Also in this embodiment, (a) (b) (c) are independent unit cameras. Here, the timing signal generator 1 is separately provided in each unit camera as in the previous embodiment, but instead of the oscillator 2, the oscillator 2 is replaced with a crystal oscillator 20 and the timing signal generator 1 of one unit camera. It is characterized by supplying the divided clock divided by 1/2 of the timing signal generator clock outputted from the timing signal generator 1 to the synchronization signal generator 5 of each unit camera.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 복수개 카메라의 영상 동기 장치는 독립적인 각각의 단위 카메라에 각각 별도의 타이밍 신호 발생기를 마련하여 하나의 발진기에서 발생된 발진 클럭과 각 동기 신호 발생기(5)에서 생성된 텔리비젼 동기 펄스(9)를 공급하고, 각 동기 신호 발생기(5)의 신호 생성을 위해서 발진기 클럭의 1/2 분주 클럭을 각각 공급하는 구성을 함으로써, 즉 타이밍 신호 발생기에 공급되는 클럭을 각 카메라에 공통으로 사용하고, 동기 신호 발생기에 공급되는 클럭을 각 단위 카메라에 동일 상(PHASE)의 클럭으로 공급함으로써, 다른 부수적인 회로의 추가 없이 여러 대의 카메라를 간편하게 구동할 수 있는 장점이 있다.As described above, the apparatus for synchronizing a plurality of cameras according to the present invention generates separate timing signal generators for each independent unit camera to generate an oscillation clock generated by one oscillator and each synchronization signal generator 5. By supplying the supplied television sync pulse 9 and supplying each of the 1/2 divided clocks of the oscillator clock for the signal generation of each sync signal generator 5, that is, the clock supplied to the timing signal generator By using a common signal and supplying a clock supplied to the synchronization signal generator to each unit camera as a clock of the same phase (PHASE), there is an advantage that a plurality of cameras can be easily driven without adding other additional circuits.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101080642B1 (en) | 2010-02-22 | 2011-11-08 | 엠텍비젼 주식회사 | Image recording device and multi-channel camera control method thereof |
-
1994
- 1994-10-13 KR KR1019940026257A patent/KR100260888B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR101080642B1 (en) | 2010-02-22 | 2011-11-08 | 엠텍비젼 주식회사 | Image recording device and multi-channel camera control method thereof |
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|---|---|
| KR960015064A (en) | 1996-05-22 |
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