KR100819798B1 - 혼합 영상 신호를 제공하는 카메라 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 카메라는, 피사체로부터의 빛을 처리하여 사용자에게 전기적 영상 신호를 제공하는 카메라로서 광학계, 칼라 광전 변환부, 흑백 광전 변환부, 및 신호 처리부를 포함한다. 광학계는 복수의 렌즈들을 구비하여 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 칼라 광전 변환부는 광학계로부터의 빛을 처리하여 칼라 영상 신호를 발생시킨다. 흑백 광전 변환부는 광학계로부터의 빛을 처리하여 흑백 영상 신호를 발생시킨다. 신호 처리부는, 피사체의 윤곽이 변화되는 영역을 흑백 영상 신호로써 설정하고 그 외의 영역을 칼라 영상 신호로써 설정하여, 설정된 혼합 영상 신호를 출력한다.
Description
도 1은 통상적인 카메라의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 카메라의 디지털 신호 처리기에 의하여 수행되는 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
OB...피사체, LE...렌즈부,
OF...광학적 저역통과필터, COS...칼라 광전 변환부,
11, 21...디지털 신호 처리기, 12, 22...마이크로제어기,
13, 23...사용자 입력부, PR...프리즘,
24...백색 글라스, BWS...흑백 광전 변환부,
MEM...메모리 소자.
본 발명은, 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 피사체로부터의 빛을 처리하여 사용자에게 전기적 영상 신호를 제공하는 카메라에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 통상적인 카메라는 렌즈부(LE), 광학적 저역통과필터(OF), 및 칼라 광전변환부(COS), 디지털 신호 처리기(11, Digital Signal Processor), 마이크로제어기(12) 및 사용자 입력부(13)를 포함한다.
렌즈부(LE)는 포커스 렌즈 및 줌 렌즈 등을 포함하여, 피사체(OB)로부터 입사되는 빛이 광학적 저역통과필터(OF)를 통하여 칼라 광전변환부(COS)로 입사되게 한다. 칼라 CCD(Charge Coupled Device) 또는 칼라 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)의 칼라 광전변환부(COS)는 광학적 저역통과필터(OF)로부터의 빛을 디지털 칼라 영상 신호로 변환시킨다. 디지털 신호 처리기(11)는 칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 칼라 영상 신호를 처리하여 출력 영상 신호를 발생시킨다. 마이크로제어기(12)는 사용자 입력부(13)로부터의 제어 명령에 따라 디지털 신호 처리기(11)의 동작을 제어한다.
상기와 같은 통상적인 카메라에 의하면, 단순히 칼라 영상 신호만을 처리하여 출력하므로, 어두운 배경에서 피사체(OB)의 윤곽을 선명하게 재현할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 통상적인 카메라로서, 아래의 세 경우들을 들 수 있다.
첫째, 메모리를 이용하여 중첩적으로 칼라 영상 신호를 발생시키는 카메라가 있다. 이러한 메모리 축적 방법에 의한 카메라에 의하면, 어두운 배경에서 정지된 피사체(OB)의 윤곽이 선명하게 재현될 수 있다. 하지만, 어두운 배경에서 움직이는 피사체(OB)의 윤곽이 중첩적으로 표현되는 고스트(ghost) 현상이 발생되는 문제점 이 있다.
둘째, 적외선을 감지하는 광전 변환부를 사용하는 카메라가 있다. 이러한 카메라에 의하면, 어두운 배경에서 움직이는 피사체(OB)의 윤곽이 선명하게 재현될 수 있다. 하지만, 칼라 영상을 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
셋째, 주간에는 칼라 광전 변환부를 사용하고 야간에는 흑백 광전 변환부를 사용하는 카메라가 있다. 이러한 카메라에 의하면, 어두운 배경에서 움직이는 피사체(OB)의 윤곽이 선명하게 재현될 수 있다. 하지만, 야간에 칼라 영상을 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 어두운 배경에서 칼라 영상을 제공하면서도 움직이는 피사체의 윤곽을 선명하게 재현할 수 있는 카메라를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 카메라는, 피사체로부터의 빛을 처리하여 사용자에게 전기적 영상 신호를 제공하는 카메라로서 광학계, 칼라 광전 변환부, 흑백 광전 변환부, 및 신호 처리부를 포함한다. 상기 광학계는 복수의 렌즈들을 구비하여 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 상기 칼라 광전 변환부는 상기 광학계로부터의 빛을 처리하여 칼라 영상 신호를 발생시킨다. 상기 흑백 광전 변환부는 상기 광학계로부터의 빛을 처리하여 흑백 영상 신호를 발생시킨다. 상기 신호 처리부는, 상기 피사체의 윤곽이 변화되는 영역을 상기 흑백 영상 신호로써 설정하고 그 외의 영역을 상기 칼라 영상 신호로써 설정하여, 설정된 혼합 영상 신 호를 출력한다.
본 발명의 상기 카메라에 의하면, 상기 피사체의 윤곽이 변화되는 영역이 상기 흑백 영상 신호로써 설정되고 그 외의 영역이 상기 칼라 영상 신호로써 설정되므로, 어두운 배경에서 칼라 영상을 제공하면서도 움직이는 피사체의 윤곽을 선명하게 재현할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 카메라는 피사체(OB)로부터의 빛을 처리하여 사용자에게 전기적 영상 신호를 제공하는 카메라로서 광학계(LE, PR, OF, 24), 칼라 광전 변환부(COS), 메모리(MEM), 흑백 광전 변환부(BWS), 디지털 신호 처리부(21), 마이크로제어기(22) 및 사용자 입력부(23)를 포함한다.
광학계(LE, PR, OF, 24)는 렌즈부(LE), 프리즘(PR), 광학적 저역통과필터(OF), 및 백색 글라스(24)를 포함한다. 렌즈부(LE)는 포커스 렌즈 및 줌 렌즈 등을 포함하여, 피사체(OB)로부터 입사되는 빛이 프리즘(PR)에 입사되게 한다. 프리즘(PR)은, 렌즈부(LE)로부터의 빛이 광학적 저역통과필터(OF)를 통하여 칼라 광전변환부(COS)로 입사되게 함과 동시에, 렌즈부(LE)로부터의 빛이 백색 글라스(24)를 통하여 흑백 광전 변환부(BWS)로 입사되게 한다.
칼라 광전 변환부(COS)는 광학적 저역통과필터(OF)로부터의 빛을 디지털 칼라 영상 신호로 변환시킨다. 적외선을 감지하는 흑백 광전 변환부(BWS)는 백색 글라스(24)로부터의 빛을 디지털 흑백 영상 신호로 변환시킨다.
메모리 소자(MEM)는 공지된 상기 메모리 축적 방법의 적용을 위하여 칼라 광 전변환부(COS)로부터의 디지털 칼라 영상 신호를 일시 저장한다. 디지털 신호 처리기(21)는 칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 디지털 칼라 영상 신호와, 흑백 광전 변환부(BWS)로부터 입력되는 디지털 흑백 영상 신호를 처리하여 출력 영상 신호를 발생시킨다. 여기서, 칼라 광전 변환부(COS)로부터 입력되는 칼라 영상 신호의 평균 레벨이 한계값 미만이면, 피사체(OB)의 윤곽이 변화되는 영역이 흑백 영상 신호로써 설정되고 그 외의 영역이 칼라 영상 신호로써 설정되어, 설정된 혼합 영상 신호가 출력된다. 이에 따라, 어두운 배경에서 칼라 영상이 제공되면서도 움직이는 피사체의 윤곽이 선명하게 재현될 수 있다. 이 디지털 신호 처리기(21)에 의하여 수행되는 알고리듬은 도 3과 함께 보다 상세히 설명될 것이다.
마이크로제어기(22)는 사용자 입력부(23)로부터의 제어 명령에 따라 디지털 신호 처리기(21)의 동작을 제어한다.
도 2 및 3을 참조하여, 도 2의 카메라의 디지털 신호 처리기(21)에 의하여 수행되는 알고리듬을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 디지털 칼라 영상 신호가 공지된 상기 메모리 축적 방법에 의하여 처리되고, 흑백 광전 변환부(BWS)로부터 입력되는 디지털 흑백 영상 신호가 처리된다(단계 S1). 다음에, 칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 디지털 칼라 영상 신호의 평균값 레벨이 한계값 미만인지 확인된다(단계 S2). 칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 디지털 칼라 영상 신호의 평균값 레벨이 한계값 미만이면, 상기 메모리 축적 방법에 의하여 처리된 칼라 영상 신호가 출력된다(단계 S5).
칼라 광전변환부(COS)로부터 입력되는 디지털 칼라 영상 신호의 평균값 레벨이 상기 한계값 이상이면, 사용자 입력부(23)로부터 마이크로제어기(22)를 통하여 입력된 현재의 동작 모드가 인공 지능 모드인지 확인된다(단계 S3). 현재의 동작 모드가 인공 지능 모드가 아니면, 상기 메모리 축적 방법에 의하여 처리된 칼라 영상 신호가 출력된다(단계 S5).
현재의 동작 모드가 인공 지능 모드이면, 이전(以前) 프레임과 현재 프레임 사이에서 피사체(OB)의 윤곽이 변화되는지 확인된다(단계 S4). 피사체(OB)의 윤곽이 변화되지 않으면, 상기 메모리 축적 방법에 의하여 처리된 칼라 영상 신호가 출력된다(단계 S5).
피사체(OB)의 윤곽이 변화되면, 이전(以前) 프레임에 대한 현재 프레임의 윤곽 변화 영역이 흑백 영상 신호로써 설정되고, 그 외의 영역이 칼라 영상 신호로써 설정된다(단계 S6). 그리고, 단계 S6에서 설정된 현재 프레임의 혼합 영상 신호가 출력된다(단계 S7).
상기 모든 단계들은 종료 신호가 입력될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S8).
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라에 의하면, 피사체의 윤곽이 변화되는 영역이 흑백 영상 신호로써 설정되고 그 외의 영역이 칼라 영상 신호로써 설정되므로, 어두운 배경에서 칼라 영상을 제공하면서도 움직이는 피사체의 윤곽을 선명하게 재현할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.
Claims (5)
- 피사체로부터의 빛을 처리하여 사용자에게 전기적 영상 신호를 제공하는 카메라에 있어서,복수의 렌즈들을 구비하여 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리하는 광학계,상기 광학계로부터의 빛을 처리하여 칼라 영상 신호를 발생시키는 칼라 광전 변환부,상기 광학계로부터의 빛을 처리하여 흑백 영상 신호를 발생시키는 흑백 광전 변환부, 및상기 피사체의 윤곽이 변화되는 영역을 상기 흑백 영상 신호로써 설정하고 그 외의 영역을 상기 칼라 영상 신호로써 설정하여, 설정된 혼합 영상 신호를 출력하는 신호 처리부를 포함한 카메라.
- 제1항에 있어서, 상기 광학계가,복수의 렌즈들을 포함한 렌즈부,상기 렌즈부로부터의 빛을 상기 칼라 광전 변환부 및 상기 흑백 광전 변환부에 각각 입사시키는 프리즘을 포함한 카메라.
- 제2항에 있어서, 상기 흑백 광전 변환부가,적외선을 감지하는 카메라.
- 제1항에 있어서, 상기 신호 처리부가,상기 칼라 광전 변환부로부터 입력되는 칼라 영상 신호의 평균 레벨이 한계값 미만이면, 상기 피사체의 윤곽이 변화되는 영역을 상기 흑백 영상 신호로써 설정하고 그 외의 영역을 상기 칼라 영상 신호로써 설정하여, 설정된 혼합 영상 신호를 출력하는 카메라.
- 제1항에 있어서, 상기 신호 처리부가,상기 칼라 광전 변환부로부터 입력되는 칼라 영상 신호의 현재 프레임의 평균 레벨이 한계값 미만이면, 이전(以前) 프레임에 대한 현재 프레임의 윤곽이 변화되는 영역을 상기 흑백 영상 신호로써 설정하고 그 외의 영역을 상기 칼라 영상 신호로써 설정하여, 설정된 혼합 영상 신호를 출력하는 카메라.
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