KR100280316B1 - 디지탈스틸카메라의신호처리장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치에 관한 것으로, 피사체 상에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 촬상 소자와; 상기 촬상 소자의 출력측에 장착되어 각 화소에 해당하는 색정보를 출력하는 베이어 필터와; 상기 베이어 필터로부터 출력되는 색정보를 원래의 영상으로 재현 가능하도록 처리하여 각 화소에 해당하는 영상 신호를 출력하는 영상 처리 수단과; 상기 영상 신호를 저장하는 메모리 카드와; 상기 영상 처리 수단에서 출력되는 영상 신호를 그대로 상기 메모리 카드에 저장하는 제어 수단을 포함하여 이루어지며, 촬영된 영상의 각 화소값을 보간 처리하지 않고 그대로 저장한 다음, 촬영된 영상이 컴퓨터를 통하여 처리될 때, 컴퓨터상에 보간 처리되도록 함으로써, 보간 처리에 사용되는 부가 회로 제거에 따라 소형화가 가능하다.

Description

디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치{A DEVICE FOR PROCESSING THE SIGNAL OF DIGITAL STILL CAMERA}

이 발명은 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 촬영된 영상의 각 화소값을 보간 처리하지 않고 그대로 저장한 다음, 촬영된 영상이 컴퓨터를 통하여 처리될 때, 컴퓨터상에 보간 처리되도록 하는 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈 스틸 카메라는 피사체의 2차원 정보를 기록하는 것으로, 피사체의 광학적 영상을 전기적 영상으로 변환시켜 메모리에 저장시키고, 필요에 따라 메모리에 저장된 영상을 리드(read)하여 프린트하거나 또는 컴퓨터로 전송하여 처리할 수 있는 카메라이다.

컴퓨터에서 화상을 보기 위해서는 각 화소마다 RGB 3개의 정보가 필요하나, 현재의 CCD에서는 은염 필터와 같이 다층 구조의 감광층을 가지지 않기 때문에, 동시에 3색의 화상을 기록하는 것이 불가능하다.

이러한 이유 때문에, RGB 중 어느 한 개의 색에 감광하는 3개의 모노크롬 CCD를 사용하거나, 또는 1화소 단위로 각각의 색에 모자이크 형상의 CFA(Color Filter Array)를 가지는 CCD를 사용하여, 각 화소마다 RGB 3개의 정보를 확보하고 있다.

모자이크 형상의 CFA를 가지는 1개의 CCD를 사용하는 카메라에서는 모자이크 형상의 화상밖에 얻을 수 없기 때문에, 최종적인 RGB 정보를 갖춘 화상을 얻기 위해서는 결핍된 색정보를 보충하기 위한 보간 처리(interpolation)를 수행하여야 한다.

예를 들어, R 필터에 가려진 화소에서는 R 정보만 가지고 있으므로, 주변 화소의 값을 기본으로 하여 G, B를 유추하는 것이다.

이런 타입의 CCD의 CFA에는 해상력면에서 유리한 베이어(bayer)형 패턴이 사용되고 있으며, 베이어형 패턴의 CFA를 통하여 얻어진 각 화소의 값을 보간 처리(좌우의 2화소의 값을 평균으로 하거나, 상하 좌우의 4화소를 평균으로 하여 결핍된 색정보를 유추하기 등)하여 완전한 색정보를 얻는다.

상기와 같이 신호 보간 처리하여 얻어진 각 화소의 R, G, B 값은 압축되어 메모리 카드에 저장되며, 100만 화소의 CCD를 사용하는 경우에는 4:1의 압축을 수행한다고 가정하면, 약 500KB 정도의 저장용량이 요구된다.

따라서, 종래의 베이어형 필터를 사용하는 CCD 카메라에 있어서는 생성된 각 화소의 값을 압축하여 저장해야 함으로써, 대용량의 메모리가 요구되는 단점이 있다.

또한, 완전한 색정보를 얻기 위하여 보간 처리를 위한 부가 회로가 요구되며, 그 결과를 저장하기 위한 버퍼 메모리 사이즈가 커지는 단점이 있다.

또한, 각 화소의 색정보를 압축하였다가 재생시에 다시 복구함에 따라, 화질이 저하되는 단점이 발생한다.

이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 베이어형 필터를 사용하는 디지탈 스틸 카메라에 있어서, 촬영된 영상의 각 화소값을 보간 처리하지 않고 그대로 저장한 다음, 촬영된 영상이 컴퓨터를 통하여 처리될 때, 컴퓨터상에 보간 처리되도록 함으로써, 보간 처리에 따른 부가 회로 제거에 따라 소형화가 가능한 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치를 제공하고자 하는데 있다.

또한, 이 발명의 목적은 베이어형 필터를 사용하는 디지탈 스틸 카메라에 있어서, 촬영된 영상의 각 화소값을 보간 처리하지 않고 그대로 저장하였다가, 액정 표시 장치로 디스플레이하는 경우에 인접한 화소의 값에 따라 해당 화소의 결핍된 색정보를 유추하여 영상을 디스플레이하는 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치를 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치의 구성 블록도이고,

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 화소 패턴도이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

피사체 상에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 촬상 소자와;

상기 촬상 소자의 출력측에 장착되어 각 화소에 해당하는 색정보를 출력하는 베이어 필터와;

상기 베이어 필터로부터 출력되는 색정보를 원래의 영상으로 재현 가능하도록 처리하여 각 화소에 해당하는 영상 신호를 출력하는 영상 처리 수단과;

상기 영상 신호를 저장하는 메모리 카드와;

상기 영상 처리 수단에서 출력되는 영상 신호를 그대로 상기 메모리 카드에 저장하는 제어 수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치의 구성 블록도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 화소 패턴도이다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치의 구성은, 광학계(1)와, 촬상 소자(2)와, 베이어 필터(bayer filter)(3)와, 상기 베이어 필터(3)의 출력단에 연결된 A/D 변환부(4)와, 상기 A/D 변환부(4)의 출력단에 연결된 영상 처리부(5)와, 상기 영상 처리부(5)의 출력단에 연결된 메모리 카드(8)와, 액정 표시부(6)와, 제어부(7)로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치의 작용은 다음과 같다.

카메라에 전원이 인가된 다음에 사용자가 도시하지 않은 셔터 버튼을 누르게 되면, 촬영하고자 하는 피사체 상이 광학계(1)를 통하여 촬상 소자(2)에 결상된다.

상기 촬상소자(2)는 광학적 피사체 신호를 전기적인 신호로 변환시켜 출력하고, 이때, 상기 촬상 소자(2)의 출력측에 연결된 베이어 필터(3)를 통과함에 따라 각 화소마다 하나의 색정보를 가지는 영상 신호가 출력된다.

즉, R 패턴에 해당하는 부분을 통과하는 화소에서는 R 정보만을 가지는 영상 신호가 출력되고, G 패턴에 해당하는 부분을 통과하는 화소에서는 G 정보만을 가지는 영상 신호가 출력되고, B 패턴에 해당하는 부분을 통과하는 화소에서는 B 정보만을 가지는 영상 신호가 출력된다.

상기와 같은 색정보를 가지는 영상 신호는 A/D 변환부(4)를 통과함에 따라 해당하는 디지탈 신호로 변환되고, 제어부(7)의 제어에 따라 영상 처리부(5)를 통하여 다시 원래의 영상으로 재생 가능하도록 처리된다.

상기와 같이 처리된 영상 신호는 제어부(7)에 의하여 압축되지 않고 그대로 메모리 카드(8)에 저장된다.

따라서, 메모리 카드(8)를 디지탈 스틸 카메라로부터 인출한 다음 컴퓨터에 장착시켜 촬영된 영상을 재생처리 하는 경우에, 저장된 각 화소값이 컴퓨터에 설정된 프로그램에 따라 보간 처리되어 완전한 색정보를 가지는 영상이 재생된다.

상기와 같이 영상 처리부(5)를 통하여 다시 원래의 영상으로 재생 가능하도록 처리된 영상 신호를 액정 표시부(6)에 디스플레이하고자 하는 경우에, 상기 제어부(7)는 각 화소의 결핍된 색정보를 인접한 4개의 화소로부터 유추하여 얻어낸다.

보다 상세하게 말하자면, 첨부한 도2에 도시되어 있듯이, 베이어 필터에 따른 영상의 각 화소는 "RGRGRG…"순으로 출력되고 다음 열에 해당하는 화소는 "GBGBGBGB…" 순으로 출력된다.

예를 들어, 첨부한 도2의 A에 도시된 바와 같이 인접하는 4개의 화소 "R, G, G, B"(A)로부터 한 화소에 해당하는 완전한 R, G, B 색정보를 인출하여 하나의 화소로 표시한다. 따라서 촬영된 영상의 화소수에서 1/4정도 감소된 화소수를 가지는 영상이 액정 표시부(6)를 통하여 디스플레이된다.

상기와 같은 동작에 따라, 촬영된 영상을 압축하지 않고도 컴퓨터에서 보간 처리하여 영상을 재생할 수가 있다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 베이어형 필터를 사용하는 디지탈 스틸 카메라에 있어서, 촬영된 영상의 각 화소값을 보간 처리하지 않고 그대로 저장하였다가 컴퓨터로 처리하는 경우에 보간 처리함으로써, 보간 처리를 위한 별도의 회로가 필요없으므로, 디지탈 스틸 카메라 전체 사이즈를 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한 보간 처리를 위한 버퍼 메모리가 요구되지 않으므르 메모리 저장 용량이 감소되는 효과를 제공한다.

또한 액정 표시 장치로 촬영된 영상을 디스플레이하는 경우에 인접한 4개의 화소로부터 RGB 색정보를 유추하여 하나의 화소로 디스플레이함으로써, 40만 화소로의 CCD를 이용한 경우에도 10만 화소수의 액정 표시 장치를 통하여 촬영된 영상을 표시할 수 있는 샘플링 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 피사체 상에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 촬상 소자와;

   상기 촬상 소자의 출력측에 장착되어 각 화소에 해당하는 색정보를 출력하는 베이어 필터와;

   상기 베이어 필터로부터 출력되는 색정보를 원래의 영상으로 재현 가능하도록 처리하여 각 화소에 해당하는 영상 신호를 출력하는 영상 처리 수단과;

   상기 영상 신호를 저장하는 메모리 카드와;

   상기 영상 처리 수단에서 출력되는 영상 신호에 따라 해당 영상을 표시하는 표시 수단과;

   상기 영상 처리 수단에서 출력되는 영상 신호를 그대로 상기 메모리 카드에 저장하고, 4개의 화소로부터 출력되는 영상 신호에 따라 한 화소에 해당하는 R, G, B 정보를 추출하고, 추출되는 R, G, B 정보에 따라 촬영된 영상이 표시 수단에 표시되도록 제어하는 제어 수단을 포함하여 이루어지는 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영상 처리 수단에서 출력되는 영상 신호에 따라 해당 영상을 표시하는 표시 수단을 더 포함하여 이루어지는 디지탈 스틸 카메라의 신호 처리 장치.

Images