KR101469839B1 - Image sensor and observing system having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 센서 및 이를 포함하는 감시 시스템에 관한 것으로서, 이미지 센서 내에 온 스크린 디스플레이 기능을 내장하여 칩 사이즈를 줄이고 보드 구현 비용을 절감할 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은, 온 스크린 디스플레이(OSD; On Screen Display) 메뉴 변경을 위한 제어신호가 인가되면 OSD 메뉴 변경에 대응한 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, OSD 메뉴 변경에 대응한 OSD 이미지 정보를 어셈블리 코드를 바탕으로 계산하여 해당하는 OSD 이미지를 출력하는 OSD 변경 제어부, 피사체에 대한 비디오 영상 신호를 수신하여 디지털 영상 데이터로 변환하는 이미지 어레이, 이미지 센서 세팅 정보를 디지털 영상 데이터에 적용하여 신호 처리하는 영상신호 처리부, 및 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 합성하여 외부에 디스플레이 되도록 신호 처리하는 OSD 합성부를 포함한다. The present invention relates to an image sensor and a surveillance system including the image sensor, and discloses a technique for reducing chip size and reducing board implementation cost by incorporating an on-screen display function in an image sensor. According to the present invention, if a control signal for changing an on-screen display (OSD) menu is applied, image sensor setting information corresponding to the OSD menu change is outputted, and the OSD image information corresponding to the OSD menu change is outputted as an assembly code An OSD change control unit for calculating an OSD image based on the image signal and outputting the corresponding OSD image, an image array for receiving a video image signal for a subject and converting the image image into digital image data, And an OSD synthesizer for synthesizing the OSD image and the digital image data having the changed image sensor setting information and performing signal processing for display on the outside.
Description
본 발명은 이미지 센서 및 이를 포함하는 감시 시스템에 관한 것으로서, 특히, 외부의 광학 영상신호를 전기 영상신호로 변환하는 이미지 센서에 관한 기술이다.The present invention relates to an image sensor and a surveillance system including the image sensor. More particularly, the present invention relates to an image sensor for converting an external optical image signal into an electrical image signal.
일반적으로 이미지 센서는 외부의 광학 영상신호를 전기 영상신호로 변환하는 장치이다. 특히, CMOS 이미지 센서는 CMOS 제조 기술을 이용하여 제작된 이미지 센서이다. CMOS 이미지 센서에서 각 픽셀(Pixel)은 피사체의 대응 부분에서 복사되는 빛 신호를 포토다이오드를 이용하여 전자로 바꾼 후에 저장하고, 축적된 전자의 수에 비례하여 나타나는 전하량을 전압 신호로 바꾸어서 출력하는 방식을 사용한다. Generally, an image sensor is an apparatus that converts an external optical image signal into an electric image signal. In particular, a CMOS image sensor is an image sensor manufactured using CMOS manufacturing technology. In a CMOS image sensor, each pixel stores a light signal that is copied at a corresponding portion of the subject by using a photodiode, stores the charge, and converts the amount of charge, which is proportional to the number of accumulated electrons, Lt; / RTI >
이미지 센서는 크게 상보형-모스(CMOS) 기술을 사용하는 CMOS 이미지 센서와 전하결합소자(CCD;Charge Coupled Device) 기술을 사용하는 CCD 이미지 센서로 나뉘고 이들은 모두 반도체 기술을 이용하여 제작한다. Image sensors are divided into a CMOS image sensor using complementary-MOS (CMOS) technology and a CCD image sensor using charge coupled device (CCD) technology, all of which are manufactured using semiconductor technology.
이러한 CMOS 이미지 센서는 다양한 전자제품들, 예컨대, 모바일 폰(Mobile Phone), PC(Personal Computer)용 카메라(Camera), 비디오 카메라, 및 디지털 카메라 등에서 광범위하게 사용되고 있는 디바이스(Device) 이다. Such a CMOS image sensor is a device widely used in various electronic products such as a mobile phone, a camera for a PC (Personal Computer), a video camera, a digital camera, and the like.
CMOS 이미지 센서는 기존에 이미지 센서로 사용되던 CCD에 비해 구동방식이 간편하며, 신호 처리 회로(Signal Processing Circuit)를 한 칩에 집적할 수 있어서 SoC(System On Chip)가 가능하므로 모듈의 소형화를 가능하게 한다. 또한, 기존에 셋-업(Set-up) 된 CMOS 기술을 호환성 있게 사용할 수 있으므로 제조 단가를 낮출 수 있는 등 많은 장점이 있기 때문에 그 수요가 날로 급증하고 있는 상황이다. The CMOS image sensor is easier to drive than the CCD that was used as an image sensor and can integrate a signal processing circuit on a single chip, thus enabling a system on chip (SoC), which enables miniaturization of the module. . In addition, since there is a lot of advantages such as the fact that the set-up CMOS technology can be used in compatibility with the conventional technology, the demand for the CMOS technology is rapidly increasing.
통상적으로 디지털 카메라, 캠코더 및 카메라 기능이 구현된 휴대용 단말기 등과 같이 이미지 센서를 포함하는 촬영 장치는 렌즈를 통하여 들어오는 영상을 이미지 센서로 촬상하여 영상 신호를 획득한다. 그리고, 그 영상 신호를 디지털 영상 데이터로 변환하여 액정 화면에 프리뷰(preview) 화면으로 표시한다. 프리뷰 영상이 표시된 상태에서 사용자가 셔터 키(shutter key)를 누르면 영상 데이터는 영상 압축되어 사진 데이터로 저장된다.2. Description of the Related Art A photographing apparatus including an image sensor, such as a digital camera, a camcorder, and a portable terminal having a camera function, captures an image coming through a lens with an image sensor to acquire a video signal. Then, the video signal is converted into digital video data and displayed on a liquid crystal screen as a preview screen. When the user presses the shutter key while the preview image is displayed, the image data is compressed and stored as image data.
도 1은 종래의 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a surveillance system including a conventional image sensor.
종래의 감시 시스템은 제어기(10), MCU(Micro Controller Unit, 마이크로 컨트롤 유닛; 20), 이미지 센서(30), OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 칩(40) 및 디스플레이부(50)를 포함한다. The conventional monitoring system includes a controller 10, an MCU (Micro Control Unit) 20, an
이미지 센서(30)를 이용하여 CCTV(Closed Circuit TeleVision) 등의 감시 시스템을 구현할 때 OSD 기능은 필수적으로 필요하다. 제어기(10)는 OSD 메뉴 변경을 위한 신호를 MCU(20)에 출력한다. 여기서, 제어기(10)는 스위치(Switch) 또는 무선 제어기(Remote Controller)로 이루어질 수 있다. The OSD function is indispensably required when a surveillance system such as CCTV (Closed Circuit TeleVision) is implemented using the
MCU(20)는 제어기(10)로부터 제어 신호가 인가되면, 미리 저장된 어셈블리(Assembly) 코드를 바탕으로 하여 OSD 메뉴 변경 정보를 OSD 칩(40)에 출력한다. 그리고, MCU(20)는 제어기(10)로부터 제어 신호가 인가되면, 변경된 OSD 메뉴 변경 신호에 알맞은 CIS 세팅 정보를 어셈블리 코드를 바탕으로 계산하여 이미지 센서(30)에 전달한다. When a control signal is applied from the controller 10, the
이미지 센서(30)는 피사체를 촬영하여 비디오 영상 신호를 입력받는다. 이러한 이미지 센서(30)는 MCU(20)로부터 변경된 OSD 메뉴 정보가 인가되면 해당하는 메뉴 정보에 대응하도록 이미지를 처리하여 디스플레이부(50)에 출력한다. 이러한 이미지 센서(30)는 CIS(CMOS Image Sensor, 씨모스 이미지 센서)로 이루어질 수 있다. The
여기서, 이미지 센서(30)와 MCU(20)는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 규약에 따른 통신 방식을 사용하여 데이터를 교환할 수 있다. 여기서, I2C는 풀업 저항이 연결된 직렬 데이터와 직렬 클록이라는 두 개의 양방향 오픈 컬렉터 라인을 사용하고, 필립스에서 개발한 직렬 컴퓨터 버스이며, 마더보드, 임베디드 시스템, 휴대전화 등에 저속의 주변기기를 연결하기 위해 사용하는 통신 방법이다. Here, the
이러한 종래의 감시 장치는 MCU(20), 이미지 센서(30) 및 OSD 칩(40) 간에 서로 데이터를 교환하고 통신을 수행한다. 즉, OSD를 제어하기 위해서는 이미지 센서(30) 칩 외에 MCU(20) 칩과 OSD 칩(40)을 별도로 사용해야 한다. 감시 시스템에서 MCU(20), 이미지 센서(30) 및 OSD 칩(40)이 각각의 개별적인 칩으로 이루어지는 경우 칩 간의 연결을 위한 소자들의 비용이 증가하고 전체 회로를 구현하기 위한 PCB(Printed Circuit Board) 면적이 증가하게 된다. Such a conventional monitoring apparatus exchanges data and performs communication between the
즉, 감시 시스템에 MCU(20)를 별도의 칩으로 구현하는 경우 시스템의 부피가 커지고 감시 시스템의 구현비용이 증가하게 된다. 뿐만 아니라, 개별적인 칩 및 각각의 칩 간을 연결하기 위한 여러 가지 회선 증가로 인하여 감시 시스템을 간편하게 구현할 수 없다. That is, when the MCU 20 is implemented in a separate chip in the monitoring system, the volume of the system increases and the implementation cost of the monitoring system increases. In addition, the surveillance system can not be easily implemented due to the increase in the number of lines for connecting individual chips and respective chips.
본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는다. The present invention has the following features.
첫째, 본 발명은 별도의 OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 칩을 사용하지 않고 이미지 센서를 통해 OSD 기능을 제어할 수 있도록 한다. First, the present invention allows the OSD function to be controlled through an image sensor without using a separate OSD (On Screen Display) chip.
둘째, 본 발명은 감시 시스템에서 이미지 센서 내에 OSD 제어 기능을 내장하고 별도의 MCU 칩을 설치하지 않도록 함으로써 원가 절감 및 보드 설계를 간편하게 할 수 있도록 한다. Second, the present invention can reduce the cost and simplify the board design by installing OSD control function in the image sensor in the surveillance system and not installing a separate MCU chip.
셋째, 본 발명은 감시 시스템에서 MCU를 구비하지 않고 단순 제어 블록을 통해 OSD 제어 기능을 수행하고 어셈블리 코드를 저장하는 저장부의 용량을 줄여 칩 사이즈를 줄일 수 있도록 하는 특징이 있다. Thirdly, the present invention is characterized in that a monitoring system can perform an OSD control function through a simple control block without an MCU and reduce a chip size by reducing a capacity of a storage unit for storing an assembly code.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서는, 온 스크린 디스플레이(OSD; On Screen Display) 메뉴 변경을 위한 제어신호가 인가되면 OSD 메뉴 변경에 대응한 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, OSD 메뉴 변경에 대응한 OSD 이미지를 외부 메모리부로부터 리드하는 OSD 변경 제어부; 피사체에 대한 비디오 영상 신호를 수신하여 디지털 영상 데이터로 변환하는 이미지 어레이; 이미지 센서 세팅 정보를 디지털 영상 데이터에 적용하여 신호 처리하는 영상신호 처리부; 및 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 합성하여 외부에 디스플레이 되도록 신호 처리하는 OSD 합성부를 포함하고, OSD 변경 제어부는 외부 메모리부로부터 리드된 OSD 이미지를 저장하는 저장부; 및 OSD 메뉴 변경에 대응한 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, OSD 메뉴 변경에 대응한 OSD 이미지를 외부 메모리부로부터 리드하여 OSD 합성부에 출력하는 내장형 OSD 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The image sensor according to an embodiment of the present invention outputs image sensor setting information corresponding to an OSD menu change when a control signal for changing an on-screen display (OSD) menu is applied, An OSD change control unit for reading an OSD image from an external memory unit; An image array for receiving a video image signal for a subject and converting the video image signal into digital image data; An image signal processor for applying image sensor setting information to digital image data and performing signal processing; And an OSD synthesizing unit synthesizing the digital image data and the OSD image having the changed image sensor setting information and performing signal processing so as to be displayed externally, wherein the OSD change control unit comprises: a storage unit for storing the OSD image read from the external memory unit; And an embedded OSD control unit for outputting image sensor setting information corresponding to the OSD menu change, reading the OSD image corresponding to the OSD menu change from the external memory unit, and outputting the read OSD image to the OSD synthesis unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템은, 온 스크린 디스플레이(OSD; On Screen Display) 메뉴 변경을 위한 제어신호를 출력하는 제어기; OSD 이미지를 저장하는 메모리부; 제어신호가 인가되면 OSD 메뉴 변경에 대응하여 이미지 센서 세팅 정보를 변경하고, 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 합성하는 이미지 센서; 및 이미지 센서의 출력 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고, 메모리부는 상태 전환 테이블 정보와, 이미지 센서 세팅 정보 및 OSD 이미지 데이터 위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 세그먼트를 갖는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a surveillance system including an image sensor, the surveillance system including: a controller for outputting a control signal for changing an on-screen display (OSD) menu; A memory unit for storing an OSD image; An image sensor for changing the image sensor setting information in response to the OSD menu change when the control signal is applied, and for synthesizing the OSD image and the digital image data with the image sensor setting information changed; And a display unit for displaying an output image of the image sensor, wherein the memory unit has a segment including at least one of status change table information, image sensor setting information, and OSD image data position information.
본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. The present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명은 별도의 OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 칩을 사용하지 않고 이미지 센서를 통해 OSD 기능을 제어하여 칩 사이즈를 줄일 수 있도록 한다. First, the present invention can control an OSD function through an image sensor without using a separate OSD (On Screen Display) chip, thereby reducing a chip size.
둘째, 본 발명은 감시 시스템에서 이미지 센서 내에 OSD 제어 기능을 내장하고 별도의 MCU 칩을 설치하지 않도록 함으로써 원가 절감 및 보드 설계를 간편하게 할 수 있도록 한다. Second, the present invention can reduce the cost and simplify the board design by installing OSD control function in the image sensor in the surveillance system and not installing a separate MCU chip.
셋째, 본 발명은 감시 시스템에서 MCU를 구비하지 않고 단순 제어 블록을 통해 OSD 제어 기능을 수행하고 어셈블리 코드를 저장하는 저장부의 용량을 줄여 칩 사이즈를 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Third, the present invention provides an effect of reducing the chip size by reducing the capacity of the storage unit for performing the OSD control function through the simple control block without the MCU in the monitoring system and storing the assembly code.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions, and substitutions may be made to the invention by way of example, without departing from the spirit and scope of the appended claims. As shown in Fig.
도 1은 종래의 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도.
도 4는 디스플레이부에 표시되는 온 스크린 디스플레이 화면의 일 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리부에 관한 상세 구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리부의 데이터 저장 영역을 설명하기 위한 도면. 1 is a configuration diagram of a surveillance system including a conventional image sensor.
2 is a configuration diagram of a surveillance system including an image sensor according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of a surveillance system including an image sensor according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of an on-screen display screen displayed on the display unit;
5 is a detailed configuration diagram of a memory unit according to another embodiment of the present invention;
6 is a view for explaining a data storage area of a memory unit according to another embodiment of the present invention;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a surveillance system including an image sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 감시 시스템은 제어기(100), 이미지 센서(200), 메모리부(300) 및 디스플레이부(310)를 포함한다. 여기서, 이미지 센서(200)는 OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 변경 제어부(210), 영상신호 처리부(ISP; Image Signal Processor, 220), 이미지 어레이(230), OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 제어부(240) 및 OSD 합성부(250)를 포함한다. 그리고, OSD 변경 제어부(210)는 MCU(Micro Control Unit, 마이크로 컨트롤 유닛; 211), 어셈블리(Assembly; 212)를 포함한다. The monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 제어기(100)는 사용자에 의해 조정되며 OSD 메뉴 또는 세팅 변경을 위한 제어 신호를 OSD 변경 제어부(210)에 출력한다. 이러한 제어기(100)는 스위치(Switch) 또는 무선 제어기(Remote Controller)로 이루어질 수 있다. Here, the
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.A user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric or electronic devices, allowing a user to easily control the device as desired. Representative examples of such a user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication function, and the like. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. Recently, the user interface has evolved into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like.
MCU(211)는 제어기(100)로부터 제어 신호가 인가되면, 어셈블리(212)에 저장된 어셈블리 코드를 바탕으로 하여 OSD 메뉴 변경에 맞는 이미지 센서 세팅 정보를 영상신호 처리부(220)에 출력한다. 그리고, MCU(211)는 제어기(100)로부터 제어 신호가 인가되면, 변경된 OSD 메뉴 변경에 맞는 OSD 이미지 정보를 어셈블리 코드를 바탕으로 계산하여 OSD 제어부(240)에 전달한다. When a control signal is applied from the
그리고, OSD 제어부(240)는 OSD 변경 제어부(210)로부터 OSD 이미지 정보가 인가되면 메모리부(300)로부터 해당하는 OSD 이미지를 리드하여 OSD 합성부(250)에 출력한다. When the OSD image information is received from the OSD
이미지 센서(200)에서 OSD 폰트와 관련한 로드를 줄이기 위해 별도의 메모리부(300)를 연결하게 된다. 여기서, 메모리부(300)는 OSD 이미지 데이터를 저장하며, SPI(Serial Peripheral Interface) 플래시(Flash) 롬(ROM; Read Only Memory)으로 이루어질 수 있다. A
본 발명의 실시예에서는 메모리부(300)의 종류를 SPI 플래시 롬으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 메모리부(300)가 RAM(Random Access Memory), 기타 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등으로 구현될 수도 있다.The present invention is not limited to this, and the
또한, 본 발명의 실시예에서는 메모리부(300)가 두 개의 장치 간의 직렬 통신으로 데이터를 교환할 수 있게 해주는 인터페이스인 SPI(Serial Peripheral Interface)로 이루어진 것을 일 예로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 양방향 직렬 버스인 I2C 등의 시리얼 통신 인터페이스로 이루어져 OSD 제어부(240)와 데이터를 교환할 수도 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시예에서는 칩 사이즈를 줄이기 위해 메모리부(300)가 이미지 센서(200)의 외부에 배치된 것을 그 일 예로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라서는 메모리부(300)를 이미지 센서(200)의 내부에 배치할 수도 있다. 예를 들어, 메모리부(300)가 롬 타입의 저장장치인 경우 라이트가 가능하며 전원이 인가되지 않아도 데이터를 저장할 수 있으므로 이미지 센서(200)의 내부에 구현할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the
이미지 어레이(230)는 렌즈를 통해 피사체를 촬영하여 비디오 영상 신호를 입력받고 전기적 신호로 변환한다. 그리고, 이미지 어레이(230)는 입력된 영상 신호를 영상신호 처리부(220)에 출력한다. 즉, 이미지 어레이(230)는 빛을 전기적 신호로 변환하여 디지털 영상 데이터를 생성하고, 이를 영상신호 처리부(220)에 출력한다. The
영상신호 처리부(220)는 이미지 어레이(230)로부터 인가되는 디지털 영상 데이터를 신호 처리하여 OSD 합성부(250)에 출력한다. 그리고, 영상신호 처리부(220)는 OSD 변경 제어부(210)로부터 인가되는 이미지 센서 세팅 정보를 디지털 영상 데이터에 적용하여 OSD 합성부(250)로 출력한다. The image
영상신호 처리부(220)는 이미지 어레이(230)로부터 인가된 디지털 영상 데이터를 보정 하여 깨끗한 화질의 영상 데이터로 변환한다. 여기서, 영상신호 처리부(220)는 휘도와 색 처리를 보정 하고, 오토 화이트 발란스(AWB), 오토 익스포져(AE), 감마보정, 칼라보정, 보간법, 미러(Mirror), 영상 포맷 결정 등의 특수처리기능을 지원할 수도 있다.The image
OSD 합성부(250)는 영상신호 처리부(220)로부터 메뉴변경에 맞는 이미지 센서 세팅 정보를 적용한 디지털 영상 데이터가 인가된다. 그리고, OSD 합성부(250)는 OSD 제어부(240)로부터 OSD 이미지가 인가된다.The
따라서, OSD 합성부(250)는 변경된 이미지 센서 세팅 정보를 적용한 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 조합 및 처리한다. 즉, OSD 합성부(250)는 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 합성하여 디스플레이부(310)에 출력한다. Accordingly, the
여기서, 이미지 센서(200)는 씨씨디(Charged Coupled Device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor:CMOS) 이미지 센서 등을 이용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 이미지 센서(200)가 씨모스 이미지 센서(CIS; CMOS Image Sensor)로 이루어지는 것을 일 예로 설명한다. Here, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템에 관한 구성도이다. 3 is a configuration diagram of a surveillance system including an image sensor according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 감시 시스템은 제어기(400), 이미지 센서(500), 메모리부(600) 및 디스플레이부(610)를 포함한다. 여기서, 이미지 센서(500)는 OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 변경 제어부(510), 영상신호 처리부(ISP; Image Signal Processor, 520), 이미지 어레이(530) 및 OSD 합성부(540)를 포함한다. 그리고, OSD 변경 제어부(510)는 내장형(Embedded) OSD 제어부(511), 저장부(512)를 포함한다.The monitoring system according to another embodiment of the present invention includes a
여기서, 제어기(400)는 사용자에 의해 조정되며 OSD 메뉴 또는 세팅 변경을 위한 제어 신호를 OSD 변경 제어부(510)에 출력한다. 이러한 제어기(400)는 스위치(Switch) 또는 무선 제어기(Remote Controller)로 이루어질 수 있다. Here, the
내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 제어기(400)로부터 제어 신호가 인가되면, 메모리부(600)에 저장된 데이터를 바탕으로 하여 OSD 메뉴변경에 맞는 이미지 센서 세팅 정보를 영상신호 처리부(520)에 출력한다. 그리고, 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 제어기(400)로부터 제어 신호가 인가되면, OSD 메뉴변경에 맞는 OSD 이미지 정보를 메모리부(600)에 저장된 데이터를 바탕으로 계산한다. When a control signal is applied from the
그리고, 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 계산된 OSD 이미지 정보에 대응하여 메모리부(600)로부터 해당하는 OSD 이미지를 리드하여 OSD 합성부(540)에 출력한다. 여기서, 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 제어기(400)로부터 제어 신호가 인가되면 메모리부(600)의 특정 위치의 데이터를 리드하여 해당하는 OSD 이미지를 OSD 합성부(540)에 출력한다. The embedded
여기서, 저장부(512)는 SRAM(Static Random Access Memory)로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 저장부(512)가 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.Here, the
이미지 센서(500)에서 OSD 폰트와 관련한 로드를 줄이기 위해 별도의 메모리부(600)를 연결하게 된다. 여기서, 메모리부(600)는 OSD 이미지 데이터를 저장하며, SPI(Serial Peripheral Interface) 플래시(Flash) 롬(ROM; Read Only Memory)으로 이루어질 수 있다. A
또한, 본 발명의 실시예에서는 메모리부(600)가 두 개의 장치 간의 직렬 통신으로 데이터를 교환할 수 있게 해주는 인터페이스인 SPI(Serial Peripheral Interface)로 이루어진 것을 일 예로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 양방향 직렬 버스인 I2C 등의 시리얼 통신 인터페이스로 이루어져 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)와 데이터를 교환할 수도 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시예에서는 메모리부(600)가 이미지 센서(500)의 외부에 배치된 것을 그 일 예로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라서는 메모리부(600)를 이미지 센서(500)의 내부에 배치할 수도 있다. In the embodiment of the present invention, the
이미지 어레이(530)는 렌즈를 통해 피사체를 촬영하여 비디오 영상 신호를 입력받고 전기적 신호로 변환한다. 그리고, 이미지 어레이(530)는 입력된 영상 신호를 영상신호 처리부(520)에 출력한다. 즉, 이미지 어레이(530)는 빛을 전기적 신호로 변환하여 디지털 영상 데이터를 생성하고, 이를 영상신호 처리부(520)에 출력한다. The
영상신호 처리부(520)는 이미지 어레이(530)로부터 인가되는 디지털 영상 데이터를 신호 처리하여 OSD 합성부(540)에 출력한다. 그리고, 영상신호 처리부(520)는 OSD 변경 제어부(510)로부터 인가되는 이미지 센서 세팅 정보를 디지털 영상 데이터에 적용하여 OSD 합성부(540)로 출력한다. The image
여기서, 영상신호 처리부(520)는 이미지 어레이(530)로부터 인가된 디지털 영상 데이터를 보정 하여 깨끗한 화질의 영상 데이터로 변환한다. 여기서, 영상신호 처리부(520)는 휘도와 색 처리를 보정 하고, 오토 화이트 발란스(AWB), 오토 익스포져(AE), 감마보정, 칼라보정, 보간법, 미러(Mirror), 영상 포맷 결정 등의 특수처리기능을 지원할 수도 있다.Here, the
OSD 합성부(540)는 영상신호 처리부(520)로부터 메뉴변경에 맞는 이미지 센서 세팅 정보를 적용한 디지털 영상 데이터가 인가된다. 그리고, OSD 합성부(540)는 OSD 변경 제어부(510)로부터 OSD 이미지가 인가된다.The
따라서, OSD 합성부(540)는 변경된 이미지 센서 세팅 정보를 적용한 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 조합 및 처리한다. 즉, OSD 합성부(540)는 세팅된 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 합성하여 디스플레이부(610)에 출력한다. Accordingly, the
여기서, 이미지 센서(500)는 씨씨디(Charged Coupled Device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor:CMOS) 이미지 센서 등을 이용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 이미지 센서(500)가 씨모스 이미지 센서(CIS; CMOS Image Sensor)로 이루어지는 것을 일 예로 설명한다. Here, the
도 4는 디스플레이부(610)에 표시되는 온 스크린 디스플레이(OSD) 화면의 일 예를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating an example of an on-screen display (OSD) screen displayed on the
온 스크린 디스플레이(OSD)는 각 메뉴(menu)와 서브 메뉴(Submenu)로 나타낼 수 있으며, 해당하는 메뉴 또는 서브 메뉴에 이미지 센서 세팅 정보와 OSD 정보가 표시된다. 여기서, 서브 메뉴로는 세츄레이션(Saturation), 밝기(Brightness), 콘트라스트(Contrast) 등이 표시될 수 있다. The on-screen display (OSD) can be represented by each menu and submenu, and image sensor setting information and OSD information are displayed in the corresponding menu or submenu. Here, the submenu may display saturation, brightness, contrast, and the like.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리부(600)에 관한 상세 구성도이다. 본 발명은 도 2의 제 1실시예에 도시된 메모리부(300)와 도 3의 제 2실시예에 도시된 메모리부(600)을 포함할 수 있지만, 아래의 설명에서는 도 3에 도시된 메모리부(600)의 구성을 그 일 예로 설명하기로 한다. 5 is a detailed configuration diagram of a
도 5의 메모리부(600)에서 메뉴(menu n), 서브 메뉴(submenu n)의 세그먼트(Segment)는 상태 전환 테이블(State transition table) 정보와 이미지 센서 세팅 정보 및 OSD 이미지 데이터 위치 정보를 포함한다. In the
여기서, 상태 전환 테이블은 현재 상태(Current menu, submenu)에서 제어기(400)의 제어신호 또는 스위치 신호가 한 번 입력될 때마다 바뀔 수 있는 상태(next menu, submenu)들을 나타낸다. 그리고, 제어기(400)의 스위치 키(Key) 개수에 따라 각 상태 전환 테이블의 사이즈는 변할 수 있다. Here, the state change table indicates a state (next menu, submenu) that can be changed each time the control signal or the switch signal of the
또한, 각 메뉴 세그먼트 시작(Menu segment start) 어드레스가 존재하여 각각의 메뉴의 서브 메뉴들이 같은 개수가 아니어도 그 시작 시점을 쉽게 찾을 수 있는 구조이다. In addition, a menu segment start address exists so that the starting point of each menu can be easily found even if the submenus of the respective menus are not the same number.
제어기(400)로부터 제어신호가 인가되어 이미지 센서 세팅 정보 및 OSD 이미지가 변경되는 동작을 설명하면 다음과 같다. An operation in which the control signal is applied from the
내장형(Embedded) OSD 제어부(511)에서 현재 상태(Menu current, submenu current)는 초기에 (0,0)값을 가지며, 제어기(400)로부터 제어신호가 인가되면 상태 전환 테이블을 바탕으로 현재 상태를 갱신한다. 메모리부(600)에는 현재 메뉴 세그먼트 시작점(current menu segment start), 상태 전환 테이블 및 세팅 시작/정지(Setting s/p)가 존재한다.In the embedded
제어기(400)로부터 제어신호가 인가되면 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 현재 메뉴 세그먼트 시작점(current menu segment start)을 (식 1)의 메모리부(600) 주소에서 읽어 온다.When a control signal is applied from the
(식 1)(Equation 1)
베이스 어드레스(Base address) + (Rom address width * current menu)Base address + (Rom address width * current menu)
내장형(Embedded) OSD 제어부(511)에서 상태 전환 테이블의 위치를 계산하는 방식은 다음과 같다. A method of calculating the position of the state transition table in the embedded
(식 2)(Equation 2)
현재 메뉴 세그먼트 시작점 + ((current submenu-1) * (size of state transition table + size of setting s/p)) + ((size of a menu&submenu set)* pressed switch number)The current menu segment start point + ((current submenu-1) * (size of state transition table + size of setting s / p)) +
위의 (식 2)에서 상태 전환 테이블 크기와 세팅 시작/정지(Setting s/p) 어드레스 크기는 스위치 키의 개수가 정해지고 메모리부(600)의 롬 어드레스 폭이 정해지면 상수 값으로 고정된다. 이로 인해, 하드웨어로 구현시 곱셈을 덧셈 및 쉬프터기로 대체할 수 있다. In the
내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 이렇게 계산된 상태 전환 테이블 위치를 바탕으로 하여 다음 메뉴 및 서브 메뉴 세트(Next menu & submenu set)를 메모리부(600)에서 불러와 내부 저장부(512)에 저장한다. 이때, 다음 메뉴(Next menu) 값은 메모리부(600)의 주소를 나타내며, 다음 서브메뉴(Next submenu) 값은 메모리부(600)의 주소에 저장하는 값이다. The embedded
이후에, 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 다음 메뉴 세그먼트 시작점(next menu segment start)을 메모리부(600)에서 리드한다. Thereafter, the embedded
(식 3)(Equation 3)
다음 메뉴 세그먼트 시작 어드레스(address of next menu segment start) = 베이스 어드레스(Base address) + (Rom address width * next menu)Next menu segment start address = Base address + (Rom address width * next menu)
위의 (식 3)에서 베이스 어드레스 및 롬 어드레스 폭은 상수이기 때문에 하드웨어 구현시 곱셈을 덧셈 및 쉬프터기로 대체할 수 있다. In the above equation (3), since the base address and the ROM address width are constants, the multiplication can be replaced by addition and shifter in hardware implementation.
이어서, 다음 메뉴 세그먼트 시작 어드레스(address of next menu segment start) 값을 바탕으로 하여 다음 메뉴-서브메뉴 세그먼트(next menu submenu segment)에 저장된 세팅 시작/정지(Setting s/p) 어드레스를 메모리부(600)에서 리드한다. Subsequently, the setting start / stop (Setting s / p) address stored in the next menu submenu segment is stored in the memory 600 (600) based on the value of the next menu segment start address ).
(식 4)(Equation 4)
address of next menu & next submenu segment setting s/p = 다음 메뉴 세그먼트 시작(Next menu segment start) + (current submenu-1) * (size of state transition table + size of setting s/p) + 상태 전환 테이블의 크기(size of state transition table)address of next menu & next submenu segment setting s / p = Next menu segment start + (current submenu-1) * (size of state transition table + size of setting s / Size of state transition table
(식 4)를 바탕으로 하여 세팅 시작/정지(Setting s/p) 어드레스에 존재하는 이미지 센서 세팅 값과 OSD 이미지 어드레스 값을 메모리부(600)에서 리드한다. Based on the formula (4), the image sensor setting value and the OSD image address value present in the setting start / stop (Setting s / p) address are read from the
내장형(Embedded) OSD 제어부(511)의 OSD 메뉴는 변경된 서브 메뉴 값들을 저장하여 이미지 센서(500) 칩이 리셋 되어도 변경되었던 서브 메뉴 값들을 기억하고 있는 저장(Save) 기능을 지원한다. 그리고, 내장형(Embedded) OSD 제어부(511)는 최초 이미지 센서(500) 칩 상태로 복귀하는 공장 초기화(Factory) 기능도 지원한다. The OSD menu of the embedded
이러한 기능을 지원하기 위해 메모리부(600)는 아래와 같은 도 6의 롬 데이터 영역이 별도로 존재한다. In order to support such a function, the
도 6의 롬 데이터 영역에서, 섹터(Sector) K는 OSD 메뉴에서 저장(Save) 기능을 수행하기 위해 존재하며, 전원이 켜지는 시점에서 섹터 K의 서브 메뉴를 바탕으로 하여 메모리부(600)에 서브메뉴 값을 저장하는 동시에 이미지 센서(500)의 레지스터들을 세팅한다. 또한, OSD 메뉴에서 저장(Save) 명령이 인가되면 이미지 센서(500) 칩의 내부 저장부(512)에 저장된 서브 메뉴 값들을 메모리부(600)의 섹터 K에 저장한다. In the ROM data area of FIG. 6, the sector K exists for performing a save function in the OSD menu. When the power is turned on, the sector K is stored in the
그리고, 섹터 K+1는 OSD 메뉴에서 초기화 기능을 수행하기 위해 존재하며, 초기화 명령이 인가되면 섹터 K+1에 저장된 서브 메뉴 값들이 섹터 K 및 이미지 센서(500) 칩의 내부 저장부(512)에 저장된다. 이와 동시에 저장되는 서브 메뉴 값들을 바탕으로 하여 이미지 센서(500) 칩의 레지스터들을 세팅한다. When the initialization command is applied, the sub-menu values stored in the sector K + 1 are stored in the
즉, 섹터 K+1에 저장된 서브 메뉴 값들을 저장부(512)에 로드하고, 초기화 세팅을 수행한 후, 저장부(512)에 저장된 데이터를 섹터 K에 저장한다. 여기서, 초기화 명령은 한 개의 메뉴를 나타내며, 예를 들어, 특정 메뉴(menu x, submenu y)를 공장 초기화 명령을 사용할 수 있다.
That is, the sub menu values stored in the sector K + 1 are loaded into the
Claims (13)
피사체에 대한 비디오 영상 신호를 수신하여 디지털 영상 데이터로 변환하는 이미지 어레이;
상기 이미지 센서 세팅 정보를 상기 디지털 영상 데이터에 적용하여 신호 처리하는 영상신호 처리부; 및
상기 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 상기 디지털 영상 데이터와, 상기 OSD 이미지를 합성하여 외부에 디스플레이 되도록 신호 처리하는 OSD 합성부를 포함하고,
상기 OSD 변경 제어부는
상기 외부 메모리부로부터 리드된 OSD 이미지를 저장하는 저장부; 및
상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 상기 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, 상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 상기 OSD 이미지를 상기 외부 메모리부로부터 리드하여 상기 OSD 합성부에 출력하는 내장형 OSD 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서. When OSD (On Screen Display) menu is changed, OSD image setting information corresponding to the OSD menu change is outputted and OSD image corresponding to the OSD menu change is read from the external memory unit A change control section;
An image array for receiving a video image signal for a subject and converting the video image signal into digital image data;
A video signal processor for applying the image sensor setting information to the digital image data and performing signal processing; And
And an OSD synthesizing unit synthesizing the digital image data with the image sensor setting information changed and the OSD image and performing signal processing to display the synthesized image,
The OSD change control unit
A storage unit for storing an OSD image read from the external memory unit; And
And a built-in OSD control unit for outputting the image sensor setting information corresponding to the OSD menu change, reading the OSD image corresponding to the OSD menu change from the external memory unit, and outputting the read OSD image to the OSD synthesis unit Image sensor.
OSD 이미지를 저장하는 메모리부;
상기 제어신호가 인가되면 상기 OSD 메뉴 변경에 대응하여 이미지 센서 세팅 정보를 변경하고, 상기 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 디지털 영상 데이터와 상기 OSD 이미지를 합성하는 이미지 센서; 및
상기 이미지 센서의 출력 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고,
상기 메모리부는
상태 전환 테이블 정보와, 이미지 센서 세팅 정보 및 OSD 이미지 데이터 위치 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 세그먼트를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템. A controller for outputting a control signal for changing an on-screen display (OSD) menu;
A memory unit for storing an OSD image;
An image sensor for modifying image sensor setting information corresponding to the OSD menu change when the control signal is applied and for synthesizing the OSD image and the digital image data with the image sensor setting information changed; And
And a display unit for displaying an output image of the image sensor,
The memory unit
And a segment including at least one or more pieces of information of the state transition table information, the image sensor setting information, and the OSD image data position information.
상기 제어신호가 인가되면 상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 상기 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, 상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 OSD 이미지 정보를 상기 OSD 이미지를 바탕으로 계산하여 해당하는 OSD 이미지를 출력하는 OSD 변경 제어부;
피사체에 대한 비디오 영상 신호를 수신하여 상기 디지털 영상 데이터로 변환하는 이미지 어레이;
상기 이미지 센서 세팅 정보를 상기 디지털 영상 데이터에 적용하여 신호 처리하는 영상신호 처리부; 및
상기 이미지 센서 세팅 정보가 변경된 상기 디지털 영상 데이터와 상기 OSD 이미지를 합성하는 OSD 합성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템.6. The apparatus of claim 5, wherein the image sensor
The OSD image information corresponding to the OSD menu change is outputted based on the OSD image and the OSD image change corresponding to the OSD menu change is outputted based on the OSD image, A control unit;
An image array for receiving a video image signal for a subject and converting the received video image signal into the digital image data;
A video signal processor for applying the image sensor setting information to the digital image data and performing signal processing; And
And an OSD synthesizer for synthesizing the OSD image with the digital image data in which the image sensor setting information is changed.
상기 메모리로부터 리드된 상기 OSD 이미지를 저장하는 저장부; 및
상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 상기 이미지 센서 세팅 정보를 출력하고, 상기 OSD 메뉴 변경에 대응한 상기 OSD 이미지를 외부 메모리부로부터 리드하여 상기 OSD 합성부에 출력하는 내장형 OSD 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템. 8. The apparatus of claim 7, wherein the OSD change control unit
A storage unit for storing the OSD image read from the memory; And
And an embedded OSD control unit for outputting the image sensor setting information corresponding to the OSD menu change and reading the OSD image corresponding to the OSD menu change from the external memory unit and outputting the read OSD image to the OSD synthesis unit A surveillance system comprising an image sensor.
상기 제어신호가 인가되면 상기 메모리부의 상태 전환 테이블을 바탕으로 하여 현재 상태를 갱신하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템. 6. The apparatus of claim 5, wherein the image sensor
Wherein the current state is updated based on the state transition table of the memory unit when the control signal is applied.
상기 제어신호가 인가되면 상기 상태 전환 테이블에서 현재 메뉴 세그먼트 시작 어드레스를 바탕으로 하여 상기 메모리부의 주소 및 상기 메모리부의 주소에 저장된 데이터 값을 리드하여 내부 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 감시 시스템. 13. The apparatus of claim 12, wherein the image sensor
When the control signal is applied, reads the data value stored in an address of the memory unit and an address of the memory unit based on the current menu segment start address in the status change table and stores the read data value in the internal storage unit Surveillance system.
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