KR20010065058A - 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 씨씨디(CCD:Charge Coupled Device) 카메라의 저조도 계조 보상장치에 관한 것으로, 종래 기술에 있어서 씨씨디 카메라의 자동노출 제어부는 전체 화면의 휘도 레벨은 조절 가능한 반면, 저조도의 환경에서 부분적으로 계조(contrast)를 조절하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 렌즈를 통해 촬상한 영상을 신호처리하여 이미지 데이터로 출력하고, 출력된 이미지 데이터의 휘도 데이터에 따라 보상된 제어신호를 출력하는 씨씨디 카메라의 제어 장치에 있어서, 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 이미지 데이터의 저조도에서의 계조 보상 여부를 결정하는 저조도계조 보상수단과; 씨씨디부를 전반적으로 제어함과 아울러 상기 저조도계조 보상수단의 보상된 휘도 데이터를 피드백받아 보상된 제어신호를 출력하는 자동노출 제어부를 구비하여 구성한 장치를 제공하여, 촬상한 영상의 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 촬상한 이미지 데이터를 저조도에서 자동으로 계조 (contrast) 보상함으로써, 주위 환경이 변하더라도 선택신호의 제어만으로 영상의 계조 및 휘도를 용이하게 조절할 수 있어 양질의 화질을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 씨씨디(CCD:Charge Coupled Device) 카메라의 제어장치에 관한 것으로, 특히 촬상한 영상의 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 촬상한 이미지 데이터를 저조도에서 자동으로 계조(contrast) 보상하는 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치에 관한 것이다.
도1은 종래 씨씨디 카메라의 제어장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 조리개를 조절하여 촬상되는 영상의 광량 및 초점을 조절하는 렌즈(1)와; 상기 렌즈(1)를 통해 촬상된 빛의 신호를 전기적 신호로 변환하는 전자결합소자 (CCD:Charge Coupled Device : 이하 "씨씨디"라 함)부(2)와; 상기 씨씨디부(2)에서 변환된 영상 데이터의 노이즈 성분을 제거함과 아울러 이를 샘플링한 다음 디지털신호로 변환하는 샘플링및 A/D 변환부(3)와; 상기 샘플링및 A/D 변환부(3)의 출력을 소정의 레벨로 신호처리하는 이미지신호처리부(4)와; 상기 각 부(1∼4)를 제어함과 아울러 상기 이미지신호처리부(4)의 휘도데이터를 피드백 (feedback)받아 보정된 제어신호를 출력하는 자동노출 제어부(7)와; 상기 이미지신호처리부(4)의 이미지 데이터를 디스플레이 장치(6)의 종류에 맞는 영상 포맷으로 변환하는 비디오 엔코더(5)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.
렌즈(1)를 통해 광량 및 초점이 조절된 빛은 촬상소자인 전자결합소자(CCD:ChargeCoupled Device : 이하 "씨씨디"라 함)부(2)에서 전기적 신호로 변환된다.
그리고, 상기 씨씨디부(2)의 출력은 아날로그 신호이므로, 샘플링및 A/D 변환부(3)에서 상기 씨씨디부(2)의 출력의 노이즈 성분을 제거함과 아울러 이를 샘플링하여 디지털신호로 변환한다.
그러면, 이미지신호처리부(4)는 상기 샘플링및 A/D 변환부(3)의 출력을 소정의 레벨로 신호처리하여 이미지 데이터를 비디오 엔코더(5)로 출력하는데, 상기 비디오 엔코더(5)는 상기 이미지신호처리부(4)의 이미지 데이터를 디스플레이 장치(6)의 종류에 맞는 영상 포맷(NTSC, PAL 등)으로 변환하여 디스플레이 장치(6)를 통해 외부로 출력한다.
이때, 자동노출 제어부(7)는 상기 각 부(1∼4)를 제어함과 아울러 상기 이미지신호처리부(4)의 휘도 데이터를 피드백(feedback)받아 보정된 제어신호를 출력함으로써, 원하는 휘도를 갖는 영상이 출력되도록 제어한다.
즉, 상기 자동노출 제어부(7)는 현재 출력되는 이미지의 휘도 데이터를 입력받아 한 화면의 휘도 데이터의 합을 구하는데, 이 값이 너무 크면(화면이 너무 밝을 때) 휘도 레벨을 줄이도록, 이 값이 너무 작으면(화면이 너무 어두울 때) 휘도 레벨을 높이도록 각 부(1∼4)에 제어신호를 출력한다.
그러면, 렌즈(1)는 상기 자동노출 제어부(7)로부터 조리개 제어신호를 입력받아 조리개를 개폐하여 광량 및 초점을 조절하고, 씨씨디부(2)는 셔터속도 제어신호를 입력받아 수광시간을 조절하며, 샘플링및 A/D 변환부(3) 및 이미지신호처리부(4)는 각기 이득제어 클램핑신호와 클램핑신호를 입력받아 상기 씨씨디부(2)의 출력을 이득제어하거나 클램핑하여 한 화면의 전체적인 휘도 레벨을 조절한다.
그러나, 상기에서와 같이 종래의 기술에 있어서 씨씨디 카메라의 자동노출 제어부는 전체 화면의 휘도 레벨은 조절 가능한 반면, 저조도의 환경에서 부분적으로 계조(contrast)를 조절하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 촬상한 영상의 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 촬상한 이미지 데이터를 저조도에서 자동으로 계조를 보상하도록 하는 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 종래 씨씨디 카메라의 제어장치의 구성을 보인 블록도.
도2는 본 발명 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치의 구성을 보인 블록도.
도3은 도2에서, 저조도계조 보상수단의 구성을 보인 블록도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
10 : 렌즈 20 : 씨씨디부
30 : 샘플링및 A/D 변환부 40 : 이미지신호처리부
50 : 저조도계조 보상수단 51 : 곱셈기
52 : 시프터 53,54,55 : 멀티플렉서
56 : 이득제어부 57 : 비교기
60 : 비디오 엔코더 70 : 디스플레이 장치
80 : 자동노출 제어부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 렌즈를 통해 촬상한 영상을 신호처리하여 이미지 데이터로 출력하고, 출력된 이미지 데이터의 휘도 데이터에 따라 보상된 제어신호를 출력하는 씨씨디 카메라의 제어 장치에 있어서, 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 이미지 데이터의 저조도에서의 계조 보상 여부를 결정하는 저조도계조 보상수단과; 씨씨디부를 전반적으로 제어함과 아울러 상기 저조도계조 보상수단의 보상된 휘도 데이터를 피드백받아 보상된 제어신호를 출력하는 자동노출 제어부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과같다.
도2는 본 발명 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 조리개를 조절하여 촬상되는 영상의 광량 및 초점을 조절하는 렌즈(10)와; 상기 렌즈(10)를 통해 촬상된 빛의 신호를 전기적 신호로 변환하는 전자결합소자(CCD:Charge Coupled Device : 이하 "씨씨디"라 함)부(20)와; 상기 씨씨디부(20)에서 변환된 영상 데이터의 노이즈 성분을 제거함과 아울러 이를 샘플링한 다음 디지털신호로 변환하는 샘플링및 A/D 변환부(30)와; 상기 샘플링및 A/D 변환부(30)의 출력을 소정의 레벨로 신호처리하는 이미지신호처리부(40)와; 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 상기 이미지신호처리부(40)에서 출력된 이미지 데이터에 대해 저조도에서의 계조(contrast) 보상 여부를 결정하는 저조도계조 보상수단(50)과; 상기 각 부(10∼50)를 제어함과 아울러 상기 저조도계조 보상수단(50)의 보상된 휘도 데이터를 피드백(feedback)받아 보상된 제어신호를 각 부(10∼50)로 출력하는 자동노출 제어부(80)와; 상기 저조도계조 보상수단(50)의 보상된 이미지 데이터를 디스플레이 장치(70)의 종류에 맞는 영상 포맷으로 변환하는 비디오 엔코더(60)로 구성한다.
여기서, 상기 저조도계조 보상수단(50)은 기 설정된 휘도 레벨의 임계값에 대해 상기 자동노출 제어부(80)의 휘도 데이터를 비교하여, 그 결과에 따라 이득제어신호 및 멀티플렉서 선택신호를 출력하는 비교기(57)와; 상기 비교기(57)의 이득제어신호에 의해 소정의 이득값을 출력하는 이득제어부(56)와; 상기 이미지신호처리부 (40)의 이미지 데이터와 이득제어부(56)의 이득값을 승산하는 곱셈기(51)와; 상기 곱셈기(51)의 출력을 소정 값으로 시프팅(shifting)하는 시프터(shifter)(52)와; 상기 비교기(57)의 멀티플렉서 선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부(40)의 이미지 데이터 혹은 시프터(52)의 출력을 선택하는 제1멀티플렉서(53)와; 저조도 자동선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부(40)의 이미지 데이터 혹은 제1멀티플렉서 (53)의 출력을 선택하는 제2멀티플렉서(54)와; 저조도 수동선택신호에 의해 상기 시프터(52)의 출력 혹은 제2멀티플렉서(54)의 출력을 선택하여 보상된 이미지 테이터로 출력하는 제3멀티플렉서(55)로 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 및 작용을 상세히 설명한다.
렌즈(10)를 통해 들어온 빛은 촬상소자인 전자결합소자(CCD:Charge Coupled Device : 이하 "씨씨디"라 함)부(20)에서 전기적 신호로 변환된다.
그리고, 상기 씨씨디부(20)의 출력은 아날로그 신호이므로, 샘플링및 A/D 변환부 (30)에서 상기 씨씨디부(20)의 출력의 노이즈 성분을 제거함과 아울러 이를 샘플링하여 디지털신호로 변환한다.
그러면, 이미지신호처리부(40)는 상기 샘플링및 A/D 변환부(30)의 출력을 소정의 레벨로 신호처리하여 이미지 데이터를 저조도계조 보상수단(50)으로 출력하는데, 상기 저조도계조 보상수단(50)은 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 상기 이미지신호처리부(40)에서 출력된 이미지 데이터에 대해 저조도에서의 계조(contrast) 보상 여부를 결정하여 보상된 이미지 데이터 및 보상된 휘도 데이터를 출력한다.
그리고, 비디오 엔코더(60)는 상기 저조도계조 보상수단(50)의 보상된 이미지 데이터를 디스플레이 장치(70)의 종류에 맞는 영상 포맷(NTSC, PAL 등)으로 변환하여 디스플레이 장치(70)를 통해 외부로 출력한다.
이때, 자동노출 제어부(80)는 상기 각 부(10∼50)를 제어함과 아울러 상기 저조도계조 보상수단(50)의 보상된 휘도 데이터를 피드백(feedback)받아 보상된 제어신호에 의해 각 부(10∼50)를 제어한다.
즉, 렌즈(10)는 상기 자동노출 제어부(80)로부터 조리개 제어신호를 입력받아 조리개를 개폐하여 광량 및 초점을 조절하고, 씨씨디부(20)는 셔터속도 제어신호를 입력받아 수광시간을 조절하며, 샘플링및 A/D 변환부(30) 및 이미지신호처리부(40)는 각기 이득제어 클램핑신호와 클램핑신호를 입력받아 상기 씨씨디부(20)의 출력을 이득제어하거나 클램핑하여 한 화면의 전체적인 휘도 레벨을 조절한다.
한편, 저조도계조 보상수단(50)은 비교기(57)에서 상기 자동노출 제어부(80)로부터 한 화면의 휘도 데이터의 합을 입력받아 기 설정된 휘도 레벨의 임계값과 이를 비교한 다음, 그 비교 결과에 따라 이득제어신호 및 멀티플렉서 선택신호를 출력한다.
여기서, 상기 임계값은 시스템의 환경을 고려하여 외부에서 적정 휘도 데이터 값으로 조정할 수 있는데, 입력된 휘도 데이터가 임계값보다 클 경우 노말(normal) 모드가 되어 상기 비교기(57)는 멀티플렉서 선택신호를 출력하여 제1멀티플렉서(53)가 입력된 이미지 데이터를 선택하여 출력하도록 제어한다.
그리고, 입력된 휘도 데이터가 휘도 레벨의 임계값 이하로 낮아지면 저조도 모드로동작하는데, 이때 상기 비교기(57)는 휘도 데이터와 임계값의 차에 해당하는 이득제어신호를 이득제어부(56)로 출력한다.
그러면, 상기 이득제어부(56)는 상기 비교기(57)의 이득제어신호에 따라 소정의 이득값을 곱셈기(51)로 출력하여 입력된 이미지 데이터에 이득값을 승산하고, 시프터(shifter)(52)를 통해 소정 값으로 시프팅(shifting)한다.
여기서, 입력된 이미지 데이터는 상기 곱셈기(51)와 시프터(52)를 통과하면서 단순히 정수배가 아닌 연속적인 이득값이 곱해지게 된다.
그리고, 제1멀티플렉서(53)는 상기 비교기(57)의 멀티플렉서 선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부(40)의 이미지 데이터 혹은 시프터(52)의 출력을 선택하고, 제2멀티플렉서(54)는 저조도 자동선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부(40)의 이미지 데이터 혹은 제1멀티플렉서(53)의 출력을 선택한다.
즉, 저조도 자동선택신호가 "액티브(active)" 상태이면 비교기(57)의 출력에 의해 상기 제1멀티플렉서(53)에서 선택한 출력에 따라 모드의 절환이 가능하도록 동작하고, "스탠바이(standby)" 상태이면 노말 모드로만 동작하여 입력된 이미지 데이터를 그대로 출력한다.
또한, 제3멀티플렉서(55)는 저조도 수동선택신호에 의해 상기 시프터(52)의 출력 혹은 제2멀티플렉서(54)의 출력을 선택하여 보상된 이미지 테이터로 출력하는데, 여기서 저조도 수동선택신호가 "액티브" 상태이면 비교기(57)의 출력에 상관없이 저조도 모드로 동작하여, 이득제어부(56)에서 출력한 기 설정된 이득값에 따라 이미지 데이터를 곱셈기(51)와 시프터(52)를 통해 승산 및 시프팅한 결과를 선택하여 보상된 이미지 데이터로 출력하고, "스탠바이" 상태이면 상기 제2멀티플렉서(54)의 출력을 선택하여 보상된 이미지 데이터로 출력한다.
여기서, 저조도 수동선택신호는 카메라의 본체에 스위치 형태로 존재한 장치에 의해 출력되어 수동으로 저조도 모드의 선택 여부를 절환할 수 있고, 저조도 자동선택신호는 내부 레지스터값으로 기 설정하여 사용자가 노말 모드만의 동작 여부를 선택할 수 있게 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 촬상한 영상의 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 촬상한 이미지 데이터를 저조도에서 자동으로 계조(contrast) 보상함으로써, 주위 환경이 변하더라도 선택신호의 제어만으로 영상의 계조 및 휘도를 용이하게 조절할 수 있어 양질의 화질을 제공하는 효과가 있다.
Claims (2)
- 렌즈를 통해 촬상한 영상을 신호처리하여 이미지 데이터로 출력하고, 출력된 이미지 데이터의 휘도 데이터에 따라 보상된 제어신호를 출력하는 씨씨디 카메라의 제어 장치에 있어서, 휘도 데이터와 기 설정된 휘도 레벨의 임계값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 보상할 이득값을 조정한 다음, 각 선택신호에 따라 이미지 데이터의 저조도에서의 계조 보상 여부를 결정하는 저조도계조 보상수단과; 씨씨디부를 전반적으로 제어함과 아울러 상기 저조도계조 보상수단의 보상된 휘도 데이터를 피드백받아 보상된 제어신호를 출력하는 자동노출 제어부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 저조도계조 보상수단은 기 설정된 휘도 레벨의 임계값에 대해 상기 자동노출 제어부의 휘도 데이터를 비교하여, 그 결과에 따라 이득제어신호 및 멀티플렉서 선택신호를 출력하는 비교기와; 상기 비교기의 이득제어신호에 의해 소정의 이득값을 출력하는 이득제어부와; 상기 이미지신호처리부의 이미지 데이터와 이득제어부의 이득값을 승산하는 곱셈기와; 상기 곱셈기의 출력을 소정 값으로 시프팅하는 시프터와; 상기 비교기의 멀티플렉서 선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부의 이미지 데이터 혹은 시프터의 출력을 선택하는 제1멀티플렉서와; 저조도 자동선택신호에 의해 상기 이미지신호처리부의 이미지 데이터 혹은 제1멀티플렉서의 출력을 선택하는 제2멀티플렉서와; 저조도 수동선택신호에 의해 상기 시프터의 출력혹은 제2멀티플렉서의 출력을 선택하여 보상된 이미지 테이터로 출력하는 제3멀티플렉서로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치.
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| KR1019990059628A KR20010065058A (ko) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010065058A true KR20010065058A (ko) | 2001-07-11 |
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| KR1019990059628A KR20010065058A (ko) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 씨씨디 카메라의 저조도 계조 보상장치 |
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| KR (1) | KR20010065058A (ko) |
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-
1999
- 1999-12-21 KR KR1019990059628A patent/KR20010065058A/ko not_active Application Discontinuation
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