KR100423616B1 - Charge Coupled device camera with image compensation function - Google Patents
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Abstract
영상 보정기능이 있는 CCD 카메라에 관하여 개시한다. 본 발명의 CCD 카메라는, 렌즈, CCD, CDS/AGC, A/D 변환부, DCP, 타이밍 제너레이터, 및 구동부를 포함하는 CCD 카메라에 있어서 보정식을 이용하여 중심부분의 영상과 가장자리 부분의 영상의 밝기가 균일하도록 영상을 보정할 수 있는 구성요소들이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, CCD 중심에 촬상되는 빛의 세기와 CCD 가장자리에 촬상되는 빛의 세기가 균일하지 않더라도 전체적으로 균일한 밝기의 영상을 얻을 수 있고, 보정식이 프로그래밍 된 간단한 구성요소들을 이용하여 용이하고 저렴하게 구현할 수 있다.Disclosed are a CCD camera having an image correction function. The CCD camera of the present invention uses a correction formula in a CCD camera including a lens, a CCD, a CDS / AGC, an A / D converter, a DCP, a timing generator, and a driving unit to correct an image of a central portion and an image of an edge portion. A component may be further included to correct an image so that brightness is uniform. According to the present invention, even if the intensity of light captured at the center of the CCD and the intensity of light captured at the edge of the CCD are not uniform, an image of uniform brightness can be obtained overall. Can be implemented.
Description
본 발명은 CCD 카메라에 관한 것으로 특히, 영상 보정기능이 있는 CCD 카메라에 관한 것이다.The present invention relates to a CCD camera, and more particularly, to a CCD camera having an image correction function.
CCD(Charge Coupled DeviCe)는 고체 촬상소자를 의미하는 용어의 약자로서, 렌즈를 통해 CCD에 이미지가 투영되면 CCD를 통해 촬상된 빛을 전기신호로 바꾸어 영상신호로 만들어주는 것이다. 현재 CCD 소자를 이용한 CCD 카메라는 비디오 카메라, 팩스, 스캐너 등의 사무기기와 그 외 다양한 용도에 널리 이용되고 있어, 이제일상 생활에서나 산업 현장에서나 쉽게 접할 수 있다.CCD (Charge Coupled DeviCe) is an abbreviation of the term meaning a solid-state image pickup device. When an image is projected onto a CCD through a lens, the CCD converts the light captured by the CCD into an electrical signal to form an image signal. Currently, CCD cameras using CCD devices are widely used in office equipment such as video cameras, fax machines, scanners, and various other applications, and are easily accessible in daily life and industrial fields.
도 1은 종래 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional CCD camera.
도 1을 참조하면, 종래 CCD 카메라는 렌즈(10), CCD(20), CDS/AGC(Correlated Double Sample/Automatic Gain Control)(30), A/D 변환부(A/D Converter)(40), DCP(Digital Camera Process)(51), 타이밍 제너레이터(Timing Generator, TG)(60), 구동부(Driver)(70)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a conventional CCD camera includes a lens 10, a CCD 20, a correlated double sample / automatic gain control (CDS / AGC) 30, and an A / D converter 40. , A DCP (Digital Camera Process) 51, a timing generator (TG) 60, and a driver 70.
CCD(20)는 구동부(70)의 명령에 따라 구동하며, 렌즈(10)에 입사된 빛을 전기적인 신호로 변환한다. CDS/AGC(30)는 CCD(20)에서 출력되는 전기신호를 상관(相關)이중 샘플링 및 게인 제어(Gain Control)하고, A/D 변환부(40)로 출력한다. A/D 변환부(40)는 CDS/AGC(30)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. DCP(51)는 A/D 변환부(40)로부터 출력되는 디지털 신호를 입력받아 영상처리 프로세스를 거쳐 영상신호로 출력한다. 타이밍 제너레이터(60)는 CCD 카메라의 구동에 필요한 구동신호를 만든다. 구동부(70)는 타이밍 제너레이터(60)로부터 구동신호를 입력받아 CCD(20)를 구동한다.The CCD 20 is driven according to the command of the driver 70, and converts light incident on the lens 10 into an electrical signal. The CDS / AGC 30 performs correlation double sampling and gain control on the electrical signal output from the CCD 20 and outputs it to the A / D converter 40. The A / D converter 40 converts an analog signal input from the CDS / AGC 30 into a digital signal and outputs the digital signal. The DCP 51 receives a digital signal output from the A / D converter 40 and outputs the digital signal through an image processing process. The timing generator 60 produces a drive signal for driving the CCD camera. The driver 70 receives the driving signal from the timing generator 60 to drive the CCD 20.
그런데, 렌즈와 CCD의 광축이 일치하였다고 가정하였을 때, 렌즈의 특성상 렌즈를 통하여 CCD에 촬상되는 빛의 세기는 촬상 지점이 CCD 중심으로부터 멀어질수록 약해진다.However, assuming that the optical axes of the lens and the CCD coincide with each other, the intensity of light captured by the CCD through the lens becomes weaker as the imaging point moves away from the center of the CCD.
피사체의 밝기가 균일하다고 가정하고 그 밝기를 I라 할 때, CCD 중심으로부터 r만큼 이격된 지점에서의 쵤상되는 빛의 세기는 수학식 1과 같다.Assuming that the brightness of the subject is uniform and the brightness is I, the intensity of the light at the point spaced apart from the center of the CCD by r is expressed by Equation (1).
수학식 1에서, Y(r)은 CCD 중심으로부터 r만큼 이격된 지점에서의 촬상되는 빛의 세기이고, c는 계수이며,이다.In Equation 1, Y (r) is the intensity of light picked up at a point r apart from the center of the CCD, c is a coefficient, to be.
따라서, 동일한 밝기의 피사체를 촬영하는 경우에 CCD 중심에 촬상되는 빛의 세기보다 CCD 가장자리에 촬상되는 빛의 세기가 작아지므로, 출력되는 영상은 중심에 비하여 주변상이 어둡게 나타난다.Therefore, when photographing a subject having the same brightness, since the intensity of light captured at the edge of the CCD is smaller than the intensity of light captured at the center of the CCD, the output image appears darker than the center.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 밝기가 균일한 영상을 얻을 수 있는 영상 보정기능이 있는 CCD 카메라를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a CCD camera having an image correction function capable of obtaining an image with uniform brightness.
도 1은 종래 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도;1 is a block diagram for explaining a conventional CCD camera;
도 2a는 본 발명의 일 예에 따른 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도; 및2A is a block diagram illustrating a CCD camera according to an embodiment of the present invention; And
도 2b는 본 발명의 다른 예에 따른 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도이다.2B is a block diagram illustrating a CCD camera according to another example of the present invention.
상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 영상 보정기능이 있는 CCD 카메라는: 렌즈, CCD, CDS/AGC, A/D 변환부, DCP, 타이밍 제너레이터, 구동부를 포함하는 CCD 카메라에 있어서, 어드레스 발생부, 메모리, 및 디바이더가 더 구비되되, 상기 DCP는: 상기 어드레스 발생부를 향해서는 상기 CCD의 중심으로부터 r거리에 위치한 지점에 대한 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을, 상기 디바이더를 향해서는 상기 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를 각각 더 출력하고; 상기 어드레스 발생부는: 상기 DCP로부터 상기 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을 입력받아 상기 r거리에 위치된 지점에 대응하는 어드레스를 발생시키며; 상기 메모리는: 하기의 수학식 A에 의하여 계산되어진 상기 CCD의 중심으로부터 임의의 거리에 위치한 지점들에 대한 각각의 보정펙터(F)들을 저장하며, 상기 어드레스 발생부로부터 상기 어드레스를 입력받아 상기 r거리에 위치된 지점에 대한 보정펙터(F(r))를 출력하고; 상기 디바이더는: 상기 DCP로부터는 상기 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를, 상기 메모리로부터는 상기 r거리에 위치된 지점에 대한 상기 보정펙터(F(r))를 각각 입력받아, 상기 휘도(Y(r))를 상기 보정펙터(F(r))로 나누어 산출된 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 상기 DCP를 향하여 출력하며; 상기 DCP에 출력되는 상기 r지점에 대한 영상신호는 상기 디바이더로부터 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 입력받아 출력되는 영상신호인 것을 특징으로 한다.CCD camera having an image correction function according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem: a CCD camera comprising a lens, CCD, CDS / AGC, A / D conversion unit, DCP, timing generator, driver And an address generator, a memory, and a divider, wherein the DCP includes: a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, and a pixel clock for a point located at a distance r from a center of the CCD toward the address generator; Further outputs a signal indicative toward the divider to indicate the luminance Y (r) of the point located at the r distance; The address generator: receiving the horizontal synchronization signal, the vertical synchronization signal, and the pixel clock from the DCP to generate an address corresponding to the point located at the r distance; The memory may store respective correction factors F for points located at an arbitrary distance from the center of the CCD calculated by Equation A below, and receive the address from the address generator. Output a correction factor F (r) for a point located at a distance; The divider comprises: a signal representing the luminance Y (r) of a point located at the r distance from the DCP, and the correction factor F (r) for a point located at the r distance from the memory; Respectively receive and output a signal representing the correction luminance Y ' (r) calculated by dividing the luminance Y (r) by the correction factor F (r) toward the DCP; The video signal for the r point output to the DCP is a video signal that is received by receiving a signal indicating the correction luminance (Y ' (r) ) from the divider.
[수학식 A]Equation A
여기서, c는 계수이다.Where c is a coefficient.
이 때, 버퍼가 더 구비되며, 상기 DCP는 상기 버퍼를 향하여 상기 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 더 출력하고; 상기 버퍼는: 상기 r거리에 위치된 지점의 칼라신호(C(r))를 상기 DCP로부터 입력받아, 상기 DCP에서 상기휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 출력된 시간과 상기 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호가 상기 DCP에 입력된 시간 차이만큼 지연시켜, 지연된 칼라신호(C'(r))를 상기 DCP를 향하여 출력시키며; 상기 DCP에 출력되는 상기 r지점에 대한 영상신호는 상기 디바이더로부터는 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를, 상기 버퍼로부터는 지연된 칼라신호(C'(r))를 각각 입력받아 출력되는 영상신호인 것을 특징으로 한다.At this time, a buffer is further provided, and the DCP further outputs a signal C (r) for the color of the point located at the r distance toward the buffer; The buffer may include: a color signal C (r) of a point located at the distance r from the DCP, and output a signal representing the luminance Y (r) at the DCP and the corrected luminance ( A signal representing Y ' (r) ) is delayed by a time difference input to the DCP to output a delayed color signal C' (r) toward the DCP; The video signal for the point r output to the DCP receives and outputs a signal indicating correction luminance Y ' (r) from the divider and a delayed color signal C' (r) from the buffer, respectively. It is characterized in that the video signal.
상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 영상 보정기능이 있는 CCD 카메라는: 렌즈, CCD, CDS/AGC, A/D 변환부, DCP, 타이밍 제너레이터, 및 구동부를 포함하는 CCD 카메라에 있어서, 마이컴, 어드레스 발생부, 메모리, 연산기, 및 가산기가 더 구비되되, 상기 DCP는: 상기 어드레스 발생부를 향해서는 상기 CCD의 중심으로부터 r거리에 위치한 지점에 대한 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을, 상기 가산기를 향해서는 상기 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를, 상기 마이컴을 향해서는 상기 CCD 중심에서의 휘도(Y(c))를 나타내는 신호를 각각 더 출력하고; 상기 어드레스 발생부는: 상기 DCP로부터 상기 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을 입력받아 상기 r거리에 위치된 지점에 대응하는 어드레스를 발생시키고; 상기 메모리는: 하기의 수학식 B에 의하여 계산되어진 상기 CCD의 중심으로부터 임의의 거리에 위치한 각각의 지점들에 대한 각각의 보정펙터(F)들을 저장하며, 상기 어드레스 발생부로부터 상기어드레스를 입력받아 상기 r거리에 위치된 지점에 대한 보정펙터(F(r))를 출력하고; 상기 마이컴은: 상기 DCP로부터 상기 CCD의 중심에서의 휘도(Y(c))를 나타내는 신호를 입력받아 상기 CCD의 중심에서의 휘도값(Y(c))을 출력하며; 상기 연산기는: 상기 마이컴으로부터는 상기 CCD의 중심에서의 휘도값(Y(c))을, 상기 메모리로부터는 상기 보정펙터(F(r))를 각각 입력받아, 상기 CCD의 중심에서의 휘도값(Y(c))과 상기 보정펙터(F(r))를 곱한 보정값(C)을 출력하고; 상기 가산기는: 상기 연산기로부터는 보정값(C)을 입력받고, 상기 DCP로부터는 상기 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를 각각 입력받아, 그들(C, Y(r))을 더하여 산출된 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 상기 DCP를 향하여 출력하며; 상기 DCP에 출력되는 상기 r지점에 대한 영상신호는 상기 가산기로부터 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 입력받아 출력되는 것인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a CCD camera having an image correction function includes: a CCD camera including a lens, a CCD, a CDS / AGC, an A / D converter, a DCP, a timing generator, and a driver. And a microcomputer, an address generator, a memory, an arithmetic operator, and an adder, wherein the DCP includes: a horizontal synchronous signal, a vertical synchronous signal for a point located at a distance r from the center of the CCD toward the address generator, and A pixel clock indicating a signal indicating luminance Y (r) at a point located at the r distance toward the adder and a signal indicating luminance Y (c) at the center of the CCD toward the micom; Each further output; The address generator: receiving the horizontal synchronization signal, the vertical synchronization signal, and the pixel clock from the DCP to generate an address corresponding to a point located at the r distance; The memory stores: respective correction factors F for respective points located at an arbitrary distance from the center of the CCD calculated by Equation B below, and receives the address from the address generator. Output a correction factor (F (r) ) for the point located at the distance r ; The micom: receives a signal representing the luminance Y (c) at the center of the CCD from the DCP and outputs a luminance value Y (c) at the center of the CCD; The calculator receives the luminance value Y (c) at the center of the CCD from the micom and the correction factor F (r) from the memory, and receives the luminance value at the center of the CCD. Outputting a correction value C multiplied by (Y (c) ) and the correction factor F (r) ; The adder: receives a correction value (C) from the calculator, and receives a signal representing the luminance (Y (r) ) of a point located at the r distance from the DCP, and receives them (C, Y ( r) outputs a signal indicating the corrected luminance Y ' (r) calculated by adding) to the DCP; The image signal for the point r output to the DCP is characterized in that the output signal is received from the adder indicating the correction luminance (Y ' (r) ).
[수학식 B]Equation B
여기서, c는 계수이다.Where c is a coefficient.
이 때, 버퍼가 더 구비되며, 상기 DCP는 상기 버퍼를 향하여 상기 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 더 출력하는 것을 특징으로 하고, 상기 버퍼는: 상기 r거리에 위치된 지점의 칼라신호(C(r))를 상기 DCP로부터 입력받아, 상기DCP에서 상기 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 출력된 시간과 상기 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호가 상기 DCP에 입력된 시간 차이만큼 지연시켜, 지연된 칼라신호(C'(r))를 상기 DCP를 향하여 출력시키며, 상기 DCP에 출력되는 상기 r지점에 대한 영상신호는 상기 가산기로부터 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호와 상기 버퍼로부터 지연된 칼라신호(C'(r))를 각각 입력받아 출력되는 영상신호인 것을 특징으로 한다.In this case, a buffer is further provided, and the DCP further outputs a signal C (r) for the color of the point located at the r distance toward the buffer, wherein the buffer is: the r distance The color signal C (r) of the point located at is inputted from the DCP, and the time at which the signal representing the luminance Y (r) is output from the DCP and the correction luminance Y ' (r) are output. The signal is delayed by the time difference input to the DCP, and the delayed color signal C ' (r) is output toward the DCP, and the image signal for the point r output to the DCP is corrected from the adder. And a signal representing (Y ' (r) ) and a color signal C' (r) delayed from the buffer, respectively.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명한다. 각각의 실시예에서 동일한 참조번호는 동일한 기능을 수행하는 구성요소이므로 반복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, the same reference numerals are elements that perform the same function, and thus repeated descriptions thereof will be omitted.
도 2a는 본 발명의 일 예에 따른 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 예에 따른 CCD 카메라를 설명하기 위한 블록도이다.2A is a block diagram illustrating a CCD camera according to an example of the present invention, and FIG. 2B is a block diagram illustrating a CCD camera according to another example of the present invention.
[실시예 1]Example 1
수학식 1에서 피사체의 균일한 밝기를 나타내는 I는 CCD 중심에서의 휘도(Y(C))이므로, CCD의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에서의 휘도(Y(r))가 CCD 중심에서의 휘도(Y(C))와 같도록 하기 위한, r거리에 위치된 지점에서의 보정된 휘도(Y'(r))는 수학식 2와 같이 표현된다.In Equation 1, I, which represents the uniform brightness of the subject, is the luminance Y (C) at the center of the CCD, so that the luminance Y (r) at the point located at the distance r from the center of the CCD The corrected luminance Y ' (r) at the point located at the distance r to be equal to the luminance Y (C) is expressed by Equation (2).
즉, 수학식 2는 수학식 1을 좌변 및 우변을로 나눈 것이다.That is, Equation 2 represents Equation 1 as the left and right sides. Divided by.
본 실시예는 상기의 수학식 2를 이용한 것이다.This embodiment uses the above equation (2).
도 2a를 참조하면 본 실시예에 따른 CCD 카메라는, 렌즈(10), CCD(20), CDS/AGC(30), A/D 변환부(40), DCP(52), 타이밍 제너레이터(60), 구동부(70)와, 어드레스 발생부(110), 메모리(Memory)(120), 및 디바이더(Divider)(130)를 포함한다. 여기서, 렌즈(10), CCD(20), CDS/AGC(30), A/D 변환부(40), 타이밍 제너레이터(60) 및 구동부(70)는 상술한 종래의 CCD 카메라의 그것들과 같은 기능을 수행하므로 반복되는 설명은 생략한다.2A, the CCD camera according to the present embodiment includes a lens 10, a CCD 20, a CDS / AGC 30, an A / D converter 40, a DCP 52, and a timing generator 60. And a driver 70, an address generator 110, a memory 120, and a divider 130. Here, the lens 10, CCD 20, CDS / AGC 30, A / D converter 40, timing generator 60, and driver 70 have the same functions as those of the conventional CCD camera described above. Repeated description will be omitted.
DCP(52)는 A/D 변환부(40)로부터 출력되는 디지털 신호를 입력받아 영상처리 프로세스를 거쳐 영상신호로 출력한다. 이 때, DCP(52)에서 출력되는 영상신호는 종래 CCD 카메라에서의 DCP(51)에서 출력되는 영상신호와는 다른 보정된 영상신호이다. 이를 위하여, DCP(52)에서는 종래의 DCP(51)가 가지는 기능 외에, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대한 수평동기신호(Horizontal synchronization signal, HD), 수직동기신호(Vertical synchronization signal, VD), 및 픽셀 클럭(Pixel Clock)을 어드레스 발생부(110)를 향하여 출력하고, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를 디바이더(130)를 향하여 출력한다.The DCP 52 receives a digital signal output from the A / D converter 40 and outputs the digital signal through an image processing process. At this time, the video signal output from the DCP 52 is a corrected video signal different from the video signal output from the DCP 51 of the conventional CCD camera. To this end, in the DCP 52, in addition to the function of the conventional DCP 51, a horizontal synchronization signal (HD) and a vertical synchronization signal (Vertical) for a point located at a distance r from the center of the CCD 20 outputs a synchronization signal (VD) and a pixel clock toward the address generator 110, and outputs a signal indicating the luminance Y (r) at a point located at a distance r from the center of the CCD 20; Output toward the divider 130.
어드레스 발생부(110)는, DCP(52)로부터 발생된 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을 입력받아, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대응하는 어드레스(Address)를 발생시킨다.The address generator 110 receives a horizontal sync signal, a vertical sync signal, and a pixel clock generated from the DCP 52 and corresponds to a point located at a distance r from the center of the CCD 20. Generates.
메모리(120)에는 하기의 수학식 3에 의하여 미리 계산되어진 CCD(20)의 중심으로부터 임의의 거리에 위치한 지점들에 대한 각각의 보정펙터(F)들을 저장된다. 그리고, 어드레스 발생부(110)로부터 발생된 어드레스가 메모리(120)에 입력되면, 그 어드레스에 대응되는 보정펙터(F(r))를 출력한다.The memory 120 stores respective correction factors F for points located at an arbitrary distance from the center of the CCD 20, which is calculated in advance by Equation 3 below. When the address generated from the address generator 110 is input to the memory 120, a correction factor F (r) corresponding to the address is output.
디바이더(130)는, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 DCP(52)로부터 입력되고, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대한 보정펙터(F(r))가 메모리(120)로부터 입력되면, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 보정펙터(F(r))로 나눔으로써 산출된 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 DCP(52)를 향하여 출력한다.The divider 130 is a point at which a signal indicating the luminance Y (r) of a point located at a distance r from the center of the CCD 20 is input from the DCP 52 and is located at a distance r from the center of the CCD 20. When the correction factor F (r) is input from the memory 120, the luminance Y (r) of the point located at the distance r from the center of the CCD 20 is divided by the correction factor F (r) . The signal indicating the corrected luminance Y ' (r) calculated by the above is outputted toward the DCP 52.
DCP(52)는 디바이더(130)로부터 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 입력받아 영상신호로 출력한다.The DCP 52 receives a signal indicating the corrected luminance Y ' (r) from the divider 130 and outputs it as an image signal.
상술한 CCD 카메라는 흑백용 CCD 카메라에 관한 것으로서, 칼라용 CCD 카메라에는 버퍼(Buffer)(140)가 더 포함되고, DCP(52)의 기능이 더 추가된다.The above-described CCD camera is a black and white CCD camera, the color CCD camera further includes a buffer (Buffer) 140, the function of the DCP 52 is further added.
칼라용 CCD 카메라의 DCP(52)는 버퍼(140)를 향하여 CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 출력한다.The DCP 52 of the color CCD camera outputs a signal C (r) for the color of the point located at a distance r from the center of the CCD 20 toward the buffer 140.
버퍼(140)는 CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 DCP(52)로부터 입력받아, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 DCP(52)로부터 출력된 시간(T1)과 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호가 디바이더(130)로부터 DCP에 입력된 시간(T2) 차이(T2-T1)만큼 지연시켜, 지연된 칼라신호(C'(r))를 DCP(52)를 향하여 출력시킨다. 즉, DCP(52)로부터 버퍼(140)에 입력된 칼라에 대한 신호(C(r))와 버퍼(140)로부터 DCP(52)에 입력된 칼라에 대한 신호(C'(r))는 동일하며 단지, CCD(20) 중심으로부터 r지점에 위치된 지점에 대한 영상신호가 DCP(52)로부터 출력될 때 보정된 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호와 칼라에 대한 신호(C(r)) 사이에 시간차가 발생하지 않도록, DCP(52)에서 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 출력된 시간과 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호가 DCP(52)에 입력된 시간 차이만큼 지연시킨 것이다.The buffer 140 receives a signal C (r) for a color of a point located at a distance r from the center of the CCD 20 from the DCP 52, and receives a signal located at a distance r from the center of the CCD 20. luminance (Y (r)), the time, type indicating signal is the DCP from DCP (52) the time (T 1) and the corrected luminance (Y '(r)) is the divider 130, the signal indicating the output from the (T 2 ) Is delayed by the difference T 2 -T 1 to output the delayed color signal C ′ (r) toward the DCP 52. That is, the signal C (r) for the color input from the DCP 52 to the buffer 140 and the signal C ' (r) for the color input from the buffer 140 to the DCP 52 are the same. Only a signal representing the corrected luminance Y ' (r) when the image signal for the point located at the point r from the center of the CCD 20 is output from the DCP 52 and the signal C (r) In order that a time difference does not occur between ) ), the time when the signal representing the luminance Y (r) is output from the DCP 52 and the signal representing the correction luminance Y ' (r ) are input to the DCP 52. Delayed by the time difference.
따라서, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호와 칼라에 대한 신호(C(r))가 DCP(52)로부터 동시에 출력되면, DCP(52)에는 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호와 지연 칼라신호(C'(r))가 동시에 입력되게 되고, 그에따라서 보정된 영상신호가 DCP(52)로부터 출력되게 된다.Therefore, when the signal representing the luminance Y (r) at the point located at the distance r from the center of the CCD 20 and the signal C (r) for the color are simultaneously output from the DCP 52, the DCP 52 The signal representing the correction luminance Y ' (r) and the delay color signal C' (r ) are simultaneously input, and thus the corrected video signal is output from the DCP 52.
[실시예 2]Example 2
상술한 바와 같이, 피사체의 균일한 밝기를 나타내는 I는 CCD 중심에서의 휘도(Y(c))이므로, 수학식 1을 변형하면 수학식 4와 같이 표현된다.As described above, since I representing the uniform brightness of the subject is the luminance Y (c) at the center of the CCD, it is expressed as in Equation 4 when Equation 1 is modified.
본 실시예는 상기의 수학식 4를 이용한 것이다.This embodiment uses the above equation (4).
도 2b를 참조하면 본 실시예에 따른 CCD 카메라는, 렌즈(10), CCD(20), CDS/AGC(30), A/D 변환부(40), DCP(53), 타이밍 제너레이터(60), 구동부(70)와, 어드레스 발생부(210), 메모리(220), 연산기((Multiplier)(230), 가산기(Adder)(240) 및 마이컴(Micom)(250)을 포함한다. 여기서, 렌즈(10), CCD(20), CDS/AGC(30), A/D 변환부(40), 타이밍 제너레이터(60) 및 구동부(70)는 상술한 종래의 CCD 카메라의 그것들과 같은 기능을 수행하므로 반복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 2B, the CCD camera according to the present embodiment includes a lens 10, a CCD 20, a CDS / AGC 30, an A / D converter 40, a DCP 53, and a timing generator 60. , A driver 70, an address generator 210, a memory 220, an operator (Multiplier 230), an adder 240, and a micom 250. 10, CCD 20, CDS / AGC 30, A / D converter 40, timing generator 60, and driver 70 perform the same functions as those of the conventional CCD camera described above. Repeated descriptions are omitted.
DCP(53)는 A/D 변환부(40)로부터 출력되는 디지털 신호를 입력받아 영상처리 프로세스를 거쳐 영상신호로 출력한다. 이 때, DCP(53)에서 출력되는 영상신호는 종래 CCD 카메라에서의 DCP(51)에서 출력되는 영상신호와는 다른 보정된 영상신호이다. 이를 위하여, DCP(53)에서는 종래의 DCP(51)가 가지는 기능 외에, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대한 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀클럭을 어드레스 발생부(210)를 향하여 출력하고, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호를 가산기(240)를 향하여 출력하며, CCD(20) 중심에서의 휘도(Y(c))를 나타내는 신호를 마이컴(250)을 향하여 출력한다.The DCP 53 receives a digital signal output from the A / D converter 40 and outputs the digital signal through an image processing process. At this time, the video signal output from the DCP 53 is a corrected video signal different from the video signal output from the DCP 51 of the conventional CCD camera. To this end, in addition to the function of the conventional DCP 51, the DCP 53 may include a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, and a pixel clock for a point located at a distance r from the center of the CCD 20. Output toward 210, and output a signal indicating the luminance Y (r) of the point located at distance r from the center of CCD 20 toward adder 240, and the luminance at the center of CCD 20 A signal indicating Y (c) ) is output toward the microcomputer 250.
어드레스 발생부(210)는, DCP(53)로부터 발생된 수평동기신호, 수직동기신호, 및 픽셀 클럭을 입력받아, CCD(20)의 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대응하는 어드레스를 발생시킨다.The address generator 210 receives the horizontal synchronizing signal, the vertical synchronizing signal, and the pixel clock generated from the DCP 53 to generate an address corresponding to a point located at a distance r from the center of the CCD 20. .
메모리(220)에는 하기의 수학식 3에 의하여 미리 계산되어진 CCD(20)의 중심으로부터 임의의 거리에 위치한 지점들에 대한 각각의 보정펙터(F)들을 저장된다. 그리고, 어드레스 발생부(210)로부터 발생된 어드레스가 메모리(220)에 입력되면, 그 어드레스에 대응되는 보정펙터(F(r))를 출력한다.The memory 220 stores respective correction factors F for points located at an arbitrary distance from the center of the CCD 20, which is calculated in advance by Equation 3 below. When the address generated from the address generator 210 is input to the memory 220, a correction factor F (r) corresponding to the address is output.
마이컴(250)은 DCP(53)로부터 CCD(20)의 중심에서의 휘도(Y(c))를 나타내는 신호를 입력받아 연산기(230)를 향하여 CCD의 중심에서의 휘도값(Y(c))을 출력한다.The microcomputer 250 receives a signal indicating the luminance Y (c) at the center of the CCD 20 from the DCP 53 and is directed toward the calculator 230 and the luminance value Y (c) at the center of the CCD. Outputs
연산기(230)는, CCD(20) 중심에서의 휘도값(Y(c))이 마이컴(250)으로부터 입력되고, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점에 대한 보정펙터(F(r))가 메모리(220)로부터 입력되면, CCD(20) 중심에서의 휘도(Y(r))를 보정펙터(F(r))로 나눔으로써 산출된 보정값(C)을 나타내는 신호를 가산기(240)를 향하여 출력한다.The calculator 230 has a correction factor F (r) for a point at which the luminance value Y (c) at the center of the CCD 20 is input from the microcomputer 250 and located at a distance r from the center of the CCD 20. ) ) Is input from the memory 220, adds a signal representing the correction value C calculated by dividing the luminance Y (r) at the center of the CCD 20 by the correction factor F (r) . To 240).
가산기(240)는, 보정값(C)이 연산기(230)로부터 입력되고, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 DCP(53)로부터 입력되면, 그들(C, Y(r))을 더하여 산출된 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 DCP(53)를 향하여 출력한다.In the adder 240, a correction value C is input from the calculator 230, and a signal indicating the luminance Y (r) at a point located at a distance r from the center of the CCD 20 is input from the DCP 53. Then, the signals indicating the corrected luminance Y ' (r) calculated by adding them C and Y (r ) are outputted toward the DCP 53.
DCP(53)는 가산기(240)로부터 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호를 입력받아 영상신호로 출력한다.The DCP 53 receives a signal indicating the corrected luminance Y ' (r) from the adder 240 and outputs it as an image signal.
상술한 CCD 카메라는 흑백용 CCD 카메라에 관한 것으로서, 칼라용 CCD 카메라에는 버퍼(Buffer)(260)가 더 포함되고, DCP(53)의 기능이 더 추가된다.The above-described CCD camera is a black and white CCD camera, the color CCD camera further includes a buffer (Buffer) 260, the function of the DCP 53 is further added.
칼라용 CCD 카메라의 DCP(53)는 버퍼(260)를 향하여 CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 출력한다.The DCP 53 of the color CCD camera outputs a signal C (r) for the color of the point located at a distance r from the center of the CCD 20 toward the buffer 260.
버퍼(260)는 CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 칼라에 대한 신호(C(r))를 DCP(53)로부터 입력받아, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는 신호가 DCP(53)로부터 출력된 시간(T1)과 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호가 가산기(240)로부터 DCP에 입력된 시간(T2) 차이(T2-T1)만큼 지연시켜, 지연된 칼라신호(C'(r))를 DCP(53)를 향하여 출력시킨다. 그 이유는 실시예 1과 같다.The buffer 260 receives a signal C (r) for a color of a point located at a distance r from the center of the CCD 20 from the DCP 53, and receives a signal located at a distance r at the center of the CCD 20. luminance (Y (r)) the time, type indicating signal a signal representing the time (T 1) and the corrected luminance (Y '(r)) output from the DCP (53) to the DCP from the adder (240) (T 2 ) Is delayed by the difference T 2 -T 1 to output the delayed color signal C ′ (r) toward the DCP 53. The reason is as in Example 1.
따라서, CCD(20) 중심으로부터 r거리에 위치된 지점의 휘도(Y(r))를 나타내는신호와 칼라에 대한 신호(C(r))가 DCP(53)로부터 동시에 출력되면, DCP(53)에는 보정 휘도(Y'(r))를 나타내는 신호와 지연 칼라신호(C'(r))가 동시에 입력되게 되고, 그에 따라서 보정된 영상신호가 DCP(53)로부터 출력되게 된다.Therefore, when the signal indicating the luminance Y (r) at the point located at the distance r from the center of the CCD 20 and the signal C (r) for the color are simultaneously output from the DCP 53, the DCP 53 The signal indicating the correction luminance Y ' (r) and the delay color signal C' (r ) are simultaneously input, and the corrected video signal is output from the DCP 53 at the same time.
상술한 바와 같이 본 발명의 CCD 카메라에 의하면, CCD 중심에 촬상되는 빛의 세기와 CCD 가장자리에 촬상되는 빛의 세기가 균일하지 않더라도 전체적으로 균일한 밝기의 영상을 얻을 수 있다.As described above, according to the CCD camera of the present invention, even if the intensity of light captured at the center of the CCD and the intensity of light captured at the edge of the CCD are not uniform, an image of uniform brightness can be obtained as a whole.
또한, 보정식이 프로그래밍 된 간단한 구성요소들을 이용하여 용이하고 저렴하게 구현할 수 있다.In addition, it is possible to implement easily and inexpensively using simple components that are programmed with correction equations.
본 발명은 상기 실시예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
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