KR20070071568A - 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 및 카메라 모듈의영상신호 측정 방법 - Google Patents

카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 및 카메라 모듈의영상신호 측정 방법 Download PDF

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KR20070071568A
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Abstract

본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 카메라 모듈에 구비되며, 디지털 영상 신호를 출력하는 이미지센서부; 상기 이미지센서부와 연결되어 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 출력하는 인코딩부; 및 사용자로부터 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부의 레지스터 수치를 선택받아 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부로 입력시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시하는 모니터링부와 상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 화면으로 출력하는 디스플레이부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 카메라 모듈의 기능을 계측할 뿐 아니라 레지스터 수치를 변경하여 계측을 수행하고 정확한 적량적 분석이 가능하므로 카메라 모듈 제품에 따라 최적의 레지스터 수치를 찾을 수 있게 된다. 또한, 카메라 모듈의 디지털 신호를 아날로그 신호로 고속 변환하여 전송함으로써 아날로그 영상 신호를 입력으로 하는 다른 외부 응용장치와 연동 가능한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템을 제공할 수 있다.

Description

카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 및 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법{Image signal control system of camera module and image signal measuring method of camera module}
도 1은 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 종래 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템에 사용되는 제어용 표시 화면을 예시적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 중 모니터링부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템에 구비되는 모니터링부가 측정한 휘도레벨과 색포화도의 표시 형태를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템에 구비되는 모니터링부가 측정한 동기신호의 표시 형태를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 다른 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법을 도시한 흐름도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템
110: 이미지센서부 120: 인코딩부
130: 제어부 140: 인터페이스부
150: 모니터링부 151: 아날로그신호분석부
152: 동기파형분석부 153: 화상레벨분석부
154: 영상잡음분석부 155: 정량수치 연산부
156: 화면표시부 160: 디스플레이부
본 발명은 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 및 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법에 관한 것이다.
현재, 핸드폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 노트북 등과 같은 이동통신단말기에는, 카메라 모듈이 내장되어 영상을 촬영하고 저장하는 기능을 구비하고 있다.
이러한 카메라 모듈은 이동통신단말기 뿐만 아니라 차량의 후방감지 장치, 장난감, 공공장소 등의 감시 장치 등에 이용되는데, 카메라 모듈에는 핵심적인 부품으로서 이미지센서 소자가 구비된다.
이미지센서 소자는 보통 레지스터 수치가 등록되어 일정한 화상 레벨, 위상, 세이딩, 콘트라스트 등의 센싱 기준을 가지게 되는데, 일반적으로, 업체에서 생산되는 때에 레지스터 수치는 동일한 규격의 디폴트 수치로 세팅되어 출하된다.
그러나, 이미지센서 소자는 제품이 생산되는 과정 상에서 제품별로 센싱 기능에 차이가 나며, 동일한 디폴트 수치가 설정되어도 센싱 기능에는 여전히 상대적인 차이가 있으므로, 카메라 모듈로서 일반 제품에 응용되는 경우 레지스터 수치는 튜닝될 필요가 있다.
따라서, 튜닝을 하기 위해서는 카메라 모듈의 영상신호를 측정해야 하는데, 종래의 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 의하면, 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)은 피측정 대상으로서 카메라 모듈(12)을 비롯하여 버퍼 보드(14), 인터페이스 보드(16) 및 컴퓨터(18)로 구성되는데, 컴퓨터(18)는 드라이버 프로그램(18a)과 뷰어 프로그램(18b)이 탑재된다.
우선, 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)의 연결 구조에 대하여 살펴보면, 상기 카메라 모듈(12)의 커넥터는 버퍼 보드(14)와 연결되고, 버퍼 보드 (14)는 I2C 라인을 통하여 인터페이스 보드(16)와 연결된다.
또한, 인터페이스 보드(16)는 PCI(peripheral Component Interconnect) 라인을 통하여 컴퓨터(18)와 연결된다.
종래의 측정 시스템에서, 카메라 모듈 제어용으로 I2C 인터페이스가 대부분 표준으로 되어 있으므로, 상기 버퍼 보드(14)와 인터페이스 보드(16)는 I2C 통신을 수행하며, 버퍼 보드(14)는 카메라 모듈(12)의 커넥터 신호 규격을 I2C 통신용 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
상기 인터페이스 보드(16)는 PCI 병렬 인터페이스 카드를 구비하여 I2C 통신용 신호로 전달된 영상 데이터를 컴퓨터(18)로 고속 전송한다.
상기 컴퓨터(18)는 전술한 바와 같이, 드라이버 프로그램(18a)과 뷰어 프로그램(18b)을 탑재하며, 드라이버 프로그램(18a)은 인터페이스 보드(16)를 통하여 전송된 영상 데이터를 각종 필터링처리하여 분석 데이터를 생성하고, 차트로 전환한다.
상기 드라이버 프로그램(18a)은 16개의 드라이브 채널을 가지며, 이는 16개 항목의 데이터 분석이 가능함을 의미한다.
도 2는 종래 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(10)에 사용되는 제어용 표시 화면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2에 의하면, 상기 뷰어 프로그램(18b)을 통하여 분석된 데이터가 차트로 표시된 것을 볼 수 있는데, 화면 상에는 카메라 모듈(12)에서의 화상 출력 상태(A), 측정치(B), 측정 조건(C)들이 표시됨을 알 수 있다.
종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)의 특징을 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 카메라 모듈용 전원으로서 2가지의 프로그램 전원을 제공하며, 약 8V 내지 3.3V의 전원 레벨에 대응한다.
둘째, YUV422, RGB565, H.603 등의 다양한 화상 포맷이 분석 가능하며, 화상 레벨, 위상, 쉐이딩, 콘트라스트, 화상 잡음 등 카메라 모듈의 평가에 필요한 화상 계측 표준이 마련되어 있다.
셋째, DC/AC 전압, 전류 측정, 저항치 측정, 주파수(10 KHz 정도) 측정 등 화상 계측 외에 아날로그 신호의 측정이 가능하다.
넷째, 분석 데이터를 필터로 보존하고, 분석 데이터를 기초로 통계 데이터를 계산할 수 있다.
그러나, 이러한 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)은 병렬 전송 방식에 기반하므로 전송 속도가 늦어 측정 시간이 오래 걸리고, 업체에서 설정한 카메라 모듈의 레지스터 수치를 읽을 수 없는 단점이 있다.
또한, 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)은 업체 측에서 설정한 레지스터 수치에 기반하여 카메라 모듈의 영상 신호를 디지털 수치로 분석할 뿐, 다양한 레지스터 수치를 입력하여 다른 환경에서 카메라 모듈의 동작 특성을 분석할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 업체에서 설정한 레지스터 수치를 안다고 하여도 분석된 디지털 수치를 정확하게 해석하는 것에는 한계가 있을 수 밖에 없으며, 카메라 모듈 제품 간 에 나타나는 센싱 기능의 차이를 파악하는 것도 어렵다.
즉, 이렇게 측정자는 측정 시스템에 수동적으로 의존하여야 하므로, 측정된 값의 오차를 계산하기는 매우 어려우며, 측정치도 객관적으로 비교가능한 적량적인 수치라고 볼 수 없다.
이러한 이유로, 종래 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템(10)에 의하면, 측정자는 일정 기준을 초과하여 이상 동작을 일으키는 카메라 모듈 제품만을 적발할 수 있으므로 고가의 시스템에 비하여 그 활용도가 매우 저하되는 실정이다.
따라서, 본 발명은 카메라 모듈의 기능을 계측할 뿐 아니라 레지스터 수치를 변경하여 계측을 수행함으로써 카메라 모듈 제품에 따라 최적의 레지스터 수치를 찾고 카메라 모듈의 이미지 센서에 이식시킬 수 있는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 데이터의 고속 전송이 가능한 인터페이스를 구비하고, 카메라 사용 환경에 따라 카메라 모듈 이식용 레지스터 수치를 최적화함으로써 영상 데이터를 응용한 감시 장비, 놀이 기구, 보안 장비 등과 연동될 수 있는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 카메라 모듈 생산업체에서 설정한 초기 레지스터 수치를 읽고, 카메라 모듈의 영상신호를 정량적인 아날로그 신호로 분석하며, 테스트용 레지스터 수치를 실시간 카메라 모듈에 입력하여 최적의 레지스터 수치를 찾을 수 있는 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 카메라 모듈에 구비되며, 디지털 영상 신호를 출력하는 이미지센서부; 상기 이미지센서부와 연결되어 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 출력하는 인코딩부; 및 사용자로부터 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부의 레지스터 수치를 선택받아 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부로 입력시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시하는 모니터링부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 화면으로 출력하는 디스플레이부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 디스플레이부는 자동차 후방 감시용 장치로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템은 상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 제어 신호로 이용하는 감지제어장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 이미지센서부는 YUV 디지털 영상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 인코딩부는 NTSC 아날로그 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 제어부는 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부와 I2C 라인을 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 제어부는 레지스터 수치 입력 프로그램이 실행되는 컴퓨터를 통하여 상기 레지스터 수치를 선택받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 제어부는 상기 컴퓨터와 RS232C 라인을 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 제어부는 수치입력장치를 통하여 상기 레지스터 수치를 선택받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 모니터링부는 상기 아날로그 신호의 특성치 중 전원라인의 저항값, 전원 전압, 소비 전류 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템의 상기 모니터링부는 상기 아날로그 신호의 특성치 중 동기신호의 파형, 화면 각도, 휘도 레벨, 색포화도, 색위상차, RGB레벨, 콘트라스트, 신호 잡음 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신 호 측정 방법은, 디지털 영상 신호를 출력하는 이미지센서부, 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 출력하는 인코딩부, 레지스터 수치를 선택받아 상기 이미지센서부 및 인코딩부로 입력시키는 제어부, 상기 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시하는 모니터링부 및 상기 출력된 아날로그 신호를 화면출력하는 디스플레이부를 포함하는 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템에 관한 것으로서, 상기 제어부를 통하여 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부의 레지스터 수치가 초기화 수치로 입력되는 단계; 상기 제어부를 통하여 상기 인코딩부용 레지스터 수치가 다수개로 입력되고, 상기 디스플레이부를 통하여 화면출력됨에 따라 최종의 인코딩부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계; 및 상기 제어부를 통하여 상기 이미지센서부용 레지스터 수치가 다수개로 입력되고, 상기 모니터링부를 통하여 분석 결과가 표시됨에 따라 최종의 이미지센서부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법 중에서 상기 최종의 이미지센서부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계는, 상기 모니터링부가 상기 아날로그 신호의 특성치 중 동기신호의 파형, 화면 각도, 휘도 레벨, 색포화도, 색위상차, RGB레벨, 콘트라스트, 신호 잡음 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석 결과를 표시함에 따른 것임을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 및 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법에 대하여 상세히 설명 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100) 중 모니터링부(150)의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
우선, 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)은 이미지 센서의 신호 측정 및 튜닝 기능을 수행하는 시스템이다.
도 3에 의하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)은 이미지센서부(110), 인코딩부(120), 제어부(130), 모니터링부(150), 인터페이스부(140) 및 디스플레이부(160)를 포함하여 이루어지며, 도 4에 의하면, 상기 모니터링부(150)는 아날로그신호분석모듈(151), 동기파형분석모듈(152), 화상레벨분석모듈(153), 영상잡음분석모듈(154), 정량수치연산모듈(155) 및 화면표시모듈(156)을 포함하여 이루어진다.
상기 이미지센서부(110)는 카메라 모듈에 구비되며, 디지털 영상 신호를 출력하는 장치로서, YUV 8비트 디지털 영상 신호를 출력한다. 가령, 이미지센서부(110)로 VGA CMOS 센서가 사용될 수 있다.
YUV방식은 사람의 눈이 색상보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안한 방식으로서, 색 성분을 밝기(Luminance)인 Y성분과 색상(Chrominance)인 U(동위상; inphase)성분과 V(구적; quadrature) 성분으로 구분한다. Y성분은 오차에 민감하므로 색상 성분인 U와 V보다 많은 비트를 코딩하며, 일반적으로 Y:U:V의 비율은 4:2:2 이다.
상기 인코딩부(120)는 이미지센서부(110)와 연결되고 이미지센서부(110)로부터 디지털 영상 신호를 수신하여 아날로그 신호로 변환시킨다.
상기 인코딩부(120)는 여러 가지 인코더칩으로 구현할 수 있으나, 비디오 신호 전용 인코더칩으로서, 수신된 YUV 8비트 디지털 영상 신호를 NTSC 아날로그 신호로 변환시키는 인코더칩으로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 제어부(130)는 마이크로 프로세서, 마이크로 컴퓨터와 같은 중앙연산장치로서, 인터페이스부(140)를 구비하고, I2C 라인을 통하여 상기 이미지센서부(110) 및 인코딩부(120)와 연결된다.
상기 I2C란 주로 제어용에 사용되는 전송로로서, 두 개의 선로만을 사용하여 병렬로 많은 수의 칩을 컨트롤 할 수 있다. 신호에 포함되는 정보로는 동기용 클럭, 주소(Address), 데이터, 데이터 시작/정지 정보 등이 있고, 전송속도는 적게는 100kbps 부터 400kbps 까지 가능하다.
상기 이미지센서부(110)와 인코딩부(120)는 제어부(130)와 각각 고유의 어드레스(7비트)를 가지고, 양방향성 송수신을 할 수 있다.
상기 제어부(130)는 사용자로부터 이미지센서부(110)와 인코딩부(120) 각각에 적용될 레지스터 수치를 선택받아 이미지센서부(110) 및 상기 인코딩부(120)로 입력시키는 기능을 수행한다.
여기서, 제어부(130)는 사용자로부터 이미지센서부(110)용 레지스터 수치와 인코딩부(120)용 레지스터 수치를 선택받기 위하여 인터페이스부(140)를 구비한다.
상기 인터페이스부(140)는 여러 가지 형태로 구현 가능한데, 가령, 키패드와 같은 수치입력장치를 포함하고, 이때 제어부(130)는 입력된 수치를 레지스터 수치로 해석하는 프로그램이 내장된다.
또한, 상기 인터페이스부(140)는 수치 입력 프로그램이 실행되는 컴퓨터로서 제어부(130)와 RS-232C 라인을 통하여 연결되며, 상기 수치 입력 프로그램은 사용자가 이미지센서부(110)용과 인코딩부(120)용으로 레지스터 수치를 분류하여 다양한 레지스터 수치를 용이하게 입력할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
즉, 제어부(130)는 레지스터 수치가 입력되면 이를 선택적으로 이미지센서부(110)와 인코딩부(120)로 전달하고, 상기 이미지센서부(110)와 인코딩부(120)는 각각 전달된 레지스터 수치를 자신의 메모리에 기록하여 센싱 기준 또는 인코딩 기준을 변경한다.
상기 디스플레이부(160)는 아날로그 TV와 같이 NTSC 신호를 처리하여 화면출력하는 장치로서, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 인코딩부(120)를 튜닝하는 경우 사용된다.
상기 디스플레이부(160)에서 출력되는 화면으로 판단하여 인코딩부(120)를 튜닝하는 과정은 이하에서, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법을 설명하면서 보다 상세히 언급하기로 한다.
상기 모니터링부(150)는 디스플레이부(160)와 유사하게 레지스터 수치 등록에 따른 카메라 모듈의 영상 신호가 출력되는 결과를 표시하는 장치로서, 디스플레 이부(160)가 단순히 아날로그 신호를 화면으로 출력하는 것에 반하여, 모니터링부(150)는 인코딩부(120)에서 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시한다.
상기 모니터링부(150)로는 가령 "NTSC 웨이브폼 모니터/벡터 스코프(Waveform monitor/Vectorscope)"와 같은 장치가 사용될 수 있는데, 도 4를 참조하여 그 기능을 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 상기 모니터링부(150)는 아날로그신호분석모듈(151), 동기파형분석모듈(152), 화상레벨분석모듈(153), 영상잡음분석모듈(154), 정량수치연산모듈(155) 및 화면표시모듈(156)을 포함하여 이루어지는데, 상기 아날로그신호분석모듈(151)은 전원라인의 저항값, 전원 전압, 상기 이미지센서부(110), 인코딩부(120), 제어부(130)가 동작 모드 시 또는 대기 모드 시의 소비 전류와 같은 아날로그 신호의 특성치를 분석한다.
상기 동기파형분석모듈(152)은 VSYNC 파형의 레벨과 주파수를 분석하는데, 이는 아날로그 신호가 화면을 구성하는 경우 수직 동기 신호를 기준으로 수평 동기 신호가 맞춰지기 때문이다.
또한, 동기파형분석모듈(152)은 화면각도를 측정하여 위치보정값을 취득한다. 위치보정값 역시 레지스터 수치의 일종인 내부 변수로서 최적의 매칭이 이루어지는 경우의 수치가 화면각도의 보정값으로 사용되게 된다.
상기 화상레벨분석모듈(153)은 소정 영역을 지정받아 지정 영역 내의 휘도(Y) 레벨과 색의 포화도(C)를 측정한다.
그리고, 화상레벨분석모듈(153)은 색의 위상차(hue)를 측정하고, 각각의 RGB 레벨을 측정하여 최대, 최소, 평균 수치를 계산하며, Y레벨의 최대치와 최소치의 차이, 즉 콘트라스트 수치를 계산한다.
상기 영상잡음분석모듈(154)은 카메라 모듈의 센서가 손상되거나 렌즈에 스크래치가 생긴 경우 등 입력 영상에 잡음 성분이 발생된 경우 이를 검출하는 기능을 수행한다.
상기 영상잡음분석모듈(154)은 전체 영상을 소정 마스크 영역으로 구분하고 각 화소를 해석(Interpretation) 기법을 통하여 신호처리함으로써 잡음 성분을 검출한다.
즉, 상기 아날로그신호분석모듈(151), 동기파형분석모듈(152), 화상레벨분석모듈(153) 및 영상잡음분석모듈(154)은 각각 고유의 필터링 함수를 구비하여 아날로그 신호의 특성치와 디지털 신호의 특성치를 계산하는 것이다.
종래의 측정 시스템이 레지스터 수치를 바로 읽지 못하고, 측정 결과를 디지털 신호에 기반한 디지털 수치로 표시함으로써, 측정 결과를 절대적인 수치로 이해하거나 레지스터 수치와 매칭시키기 위해서는 측정자가 별도로 분석 과정을 거쳐야 했던 것에 반하여, 본 발명에 의한 모니터링부(150)는 레지스터 수치를 바로 읽을 수 있고, 아날로그 신호에 기반하여 정량적인 측정치를 구할 수 있으므로 측정자는 측정과 동시에 카메라 모듈의 여러 기능을 파악할 수 있게 된다.
한편, 상기 정량수치연산모듈(155)은 상기 아날로그신호분석모듈(151), 동기파형분석모듈(152), 화상레벨분석모듈(153) 및 영상잡음분석모듈(154)에서 필터링/ 분석된 측정치를 절대적인 비교 수치로 표현할 수 있도록 변환한다.
상기 화면표시모듈(156)은 상기 변환된 수치를 일정한 인터페이스 그래픽 화면 상에서 표시한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)에 구비되는 모니터링부(150)가 측정한 휘도레벨과 색포화도의 표시 형태를 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)에 구비되는 모니터링부(150)가 측정한 동기신호의 표시 형태를 예시한 도면이다.
도 5에 의하면, 상기 모니터링부(150)는 아날로그 영상신호를 분석하여 얻어진 휘도레벨과 색포화도의 웨이브폼을 수직 좌표계 상에서 표시하고 있음을 확인할 수 있고, 도 6에 의하면, 상기 모니터링부(150)는 아날로그 영상신호를 분석하여 얻어진 동기신호를 수직 좌표계 상에서 벡터 모드로 표시하고 있음을 확인할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(200, 300)에 대하여 설명하는데, 본 발명의 제2실시예(200) 및 제3실시예(300)는 전술한 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)과 마찬가지로 디지털 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하고 레지스터 수치를 튜닝할 수 있는 등의 핵심적인 기능은 유사하나, 변환된 아날로그 영상신호가 다른 외부 장치에 응용되는 점이 상이하다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 (200)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7에 의하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(200)은 이미지센서부(210), 인코딩부(220), 제어부(230), 인터페이스부(240) 및 감시장치(250)를 포함하여 이루어지는데, 상기 이미지센서부(210), 인코딩부(220), 제어부(230) 및 인터페이스부(240)는 전술한 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성부이다.
따라서, 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 상기 이미지센서부(210), 인코딩부(220), 제어부(230) 및 인터페이스부(240)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 감시장치(250)는 아날로그 영상신호를 필요로 하는 화면출력장치로서, 가령 자동차 후방 감시용 장치로 사용될 수 있다.
상기 이미지센서부(210), 인코딩부(220), 제어부(230) 및 인터페이스부(240)는 프론트앤드모듈을 구성하여 하나의 칩(D)으로 제작될 수 있으며, 이러한 칩(D)은 자동차의 후방에 설치되고, 칩(D)에 연결된 감시장치(250)는 운전석에 설치됨으로써 운전자의 편의를 도모할 수 있다.
즉, 상기 칩(D)에 전술한 제1실시예와 같이 모니터링부(150)와 디스플레이부(160)를 임시로 연결하여 사용환경에 맞도록 카메라 모듈의 최적 레지스터 수치를 찾아 이식하고, 모니터링부(150)와 디스플레이부(160) 대신에 감시장치(250)를 연결할 수 있으므로 주/야간용, 실내/실외용 등 다양한 용도의 감시장치(250)에 응용가능한 카메라 모듈을 튜닝할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템 (300)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8에 의하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(300)은 이미지센서부(310), 인코딩부(320), 제어부(330), 인터페이스부(340) 및 감지제어장치(350)를 포함하여 이루어지는데, 상기 이미지센서부(310), 인코딩부(320), 제어부(330) 및 인터페이스부(340)는 전술한 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성부이다.
따라서, 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 상기 이미지센서부(310), 인코딩부(320), 제어부(330) 및 인터페이스부(340)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제3실시예 역시 전술한 제1실시예와 같이, 하나의 칩(D)으로 구성된 이미지센서부(310), 인코딩부(320), 제어부(330) 및 인터페이스부(340)에 감지제어장치(350)를 연결한 구성으로서, 상기 감지제어장치(350)는 아날로그 영상신호를 분석하여 제어신호를 송출하는 장치를 의미한다.
가령, 감지제어장치(350)는 장난감, 또는 보안시스템에 사용될 수 있을 것이며, 장난감의 종류 및 보안시스템의 용도에 맞추어 칩을 새로 제작할 필요 없이 레지스터 수치를 튜닝함으로써 사용가능하다.
이와 같이, 전술한 제1실시예는 카메라 모듈의 계측 및 레지스터 수치 튜닝을 기본적인 기능으로 하지만, 이 과정이 종료된 후 아날로그 신호가 송출되는 인코딩부(120)에 다른 응용 장치를 추가함으로써 아날로그 영상신호를 필요로 하는 어떠한 시스템에도 응용가능한 제어 시스템을 구성할 수 있게 된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법에 대하여 설명하는데, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법은 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)을 이용한 측정 방법인 것으로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 다른 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
우선, 측정자는 제어부(130)를 조작하여 초기화 수치를 각각 이미지센서부(110)와 인코딩부(120)에 입력시킨다(S100).
여기서, 초기화 수치로서 센서 업체 및 인코더 업체로부터 얻은 디폴트 수치를 각각 이미지센서와 인코딩부(120)에 입력시키는 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템(100)이 구동되면, 측정자는 상기 디스플레이부(160)를 통하여 화면 출력 상태를 체크한다.
이때, 상기 디스플레이부(160)는 인코딩부(120)에서 출력되는 NTSC 신호를 실시간 처리하므로, 측정자는 카메라 모듈에서 입력되는 실제 화면을 그대로 확인할 수 있다.
측정자는 디스플레이부(160)의 화면과 실제 피사체를 비교하여 인코더부의 튜닝을 먼저 처리한다.
측정자는 상기 인터페이스부(140)가 제공하는 레지스터 수치 디버깅용 프로그램을 조작하여 제어부(130)로 하여금 다양한 레지스터 수치를 인코딩부(120)로 전달하도록 한다(S110).
다양한 레지스터 수치가 전달되고, 상기 인코딩부(120)는 이를 자신의 메로리에 등재시킴으로써 인코딩부(120)에서 출력되는 아날로그 영상신호가 차별화된다.
따라서, 디스플레이부(160)는 레지스터 수치 각각에 대하여 차별화된 영상을 출력하고(S120), 측정자는 디스플레이부(160)를 통하여 화질의 변화를 체크한다.
이때, 측정자는 디스플레이부(160)의 영상을 체크하면서, 화질의 색감 표현도를 평가하기 위하여 컬러바 차트(Color Bar Chart)를 이용하는 것이 바람직하다.
측정자는 컬러바 차트와 디스플레이부(160)의 영상을 비교하여 최적의 화질을 찾고 이때의 레지스터 수치를 선택하여 최종적으로 인코딩부(120)에 이식시킨다(S130).
이와 같은 과정을 통하여 인코딩부(120)의 튜닝이 종료되면, 이미지센서부(110)의 튜닝이 수행되는데, 이미지센서부(110)는 주위환경에 민감하므로 테스트는 항상 동일한 장소에서 동일한 조명 환경 아래 시행되어야 한다.
우선, 측정자는 상기 인터페이스부(140)가 제공하는 레지스터 수치 디버깅용 프로그램을 조작하여 제어부(130)로 하여금 다양한 레지스터 수치를 이미지센서부(110)로 전달하도록 한다(S140).
다양한 레지스터 수치가 전달되고, 상기 이미지센서부(110)는 이를 자신의 메로리에 등재시킴으로써 이미지센서부(110)가 센싱한 영상신호와 인코딩부(120)에서 처리된 아날로그 영상신호가 차별화된다.
따라서, 모니터링부(150)는 레지스터 수치 각각에 대하여 차별화된 영상을 출력하고, 전술한 바와 같이 다양한 항목의 분석 결과를 웨이브폼/벡터 모드로 표시한다(S150).
이때, 측정자는 모니터링부(150)의 영상을 체크하면서, 화질의 색감 표현도를 평가하기 위하여 역시 컬러바 차트(Color Bar Chart)를 이용하는 것이 바람직하다.
측정자는 컬러바 차트와 디스플레이부(160)의 영상을 비교하여 최적의 화질을 찾고, 웨이브폼/ 벡터 모드로 표시되는 분석 결과, 즉, 동기신호의 파형, 화면 각도, 휘도 레벨, 색포화도, 색위상차, RGB레벨, 콘트라스트, 신호 잡음 등의 표준파형을 보다 정밀하게 확인함으로써 최적의 레지스터 수치를 보다 수월히 찾을 수 있게 된다.
측정자는 최종적으로 최적의 레지스터 수치를 결정하고, 상기 제어부(130)를 조작하여 결정된 레지스터 수치가 이미지센서부(110)로 이식되도록 한다(S160).
이와 같은 과정을 통하여 이미지센서부(110)와 인코딩부(120)의 튜닝이 종료되면, 측정자는 이미지센서부(110)만을 따로 분리하여 디지털 영상신호를 처리하는 CRT 모니터에 직접 연결시킴으로써 카메라 모듈이 촬영하여 디지털 신호로서 바로 출력되는 영상을 마지막으로 확인할 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 의하면, 카메라 모듈의 기능을 계측할 뿐 아니라 레지스터 수치를 변경하여 계측을 수행하고 정확한 적량적 분석이 가능하므로 카메라 모듈 제품에 따라 최적의 레지스터 수치를 찾을 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 불량 제품을 찾는 용도 뿐만 아니라 연구용으로 활용할 수 있는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명에 의하면, 최적의 레지스터 수치를 찾아 카메라 모듈에 이식시킬 수 있으므로 사용 용도에 맞추어 카메라 모듈의 센싱 기능을 튜닝할 수 있으며, 카메라 모듈의 디지털 신호를 아날로그 신호로 고속 변환하여 전송함으로써 아날로그 영상 신호를 입력으로 하는 다른 외부 응용장치와 연동 가능한 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템을 제공할 수 있다.
셋째, 종래에 영상의 프레임 레이트가 낮아서 카메라 모듈의 튜닝 시간이 많이 소요되는 것에 반하여, 본 발명에 의하면 실제 동영상 프레임 레이트가 확보되므로 실시간 튜닝이 가능하게 된다.

Claims (16)

  1. 카메라 모듈에 구비되며, 디지털 영상 신호를 출력하는 이미지센서부;
    상기 이미지센서부와 연결되어 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 출력하는 인코딩부; 및
    사용자로부터 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부의 레지스터 수치를 선택받아 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부로 입력시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시하는 모니터링부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 화면으로 출력하는 디스플레이부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    자동차 후방 감시용 장치로 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영 상신호 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩부에서 출력된 아날로그 신호를 제어 신호로 이용하는 감지제어장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 감지제어장치는
    놀이기구 제어장치 또는 보안시스템 제어장치로 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이미지센서부는
    YUV 디지털 영상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인코딩부는
    NTSC 아날로그 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부와 I2C 라인을 통하여 연결되는 것을 특 징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    레지스터 수치 입력 프로그램이 실행되는 컴퓨터를 통하여 상기 레지스터 수치를 선택받는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 컴퓨터와 RS232C 라인을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    수치입력장치를 통하여 상기 레지스터 수치를 선택받는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  13. 제2항에 있어서, 상기 모니터링부는
    상기 아날로그 신호의 특성치 중 전원라인의 저항값, 전원 전압, 소비 전류 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  14. 제2항에 있어서, 상기 모니터링부는
    상기 아날로그 신호의 특성치 중 동기신호의 파형, 화면 각도, 휘도 레벨, 색포화도, 색위상차, RGB레벨, 콘트라스트, 신호 잡음 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 제어 시스템.
  15. 디지털 영상 신호를 출력하는 이미지센서부, 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 출력하는 인코딩부, 레지스터 수치를 선택받아 상기 이미지센서부 및 인코딩부로 입력시키는 제어부, 상기 출력된 아날로그 신호를 분석하여 분석 결과를 정량 그래프로 표시하는 모니터링부 및 상기 출력된 아날로그 신호를 화면출력하는 디스플레이부를 포함하는 카메라 모듈의 영상신호 측정 시스템에 있어서,
    상기 제어부를 통하여 상기 이미지센서부 및 상기 인코딩부의 레지스터 수치가 초기화 수치로 입력되는 단계;
    상기 제어부를 통하여 상기 인코딩부용 레지스터 수치가 다수개로 입력되고, 상기 디스플레이부를 통하여 화면출력됨에 따라 최종의 인코딩부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계; 및
    상기 제어부를 통하여 상기 이미지센서부용 레지스터 수치가 다수개로 입력되고, 상기 모니터링부를 통하여 분석 결과가 표시됨에 따라 최종의 이미지센서부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 최종의 이미지센서부용 레지스터 수치가 선택되어 상기 제어부로 입력되는 단계는
    상기 모니터링부가 상기 아날로그 신호의 특성치 중 동기신호의 파형, 화면 각도, 휘도 레벨, 색포화도, 색위상차, RGB레벨, 콘트라스트, 신호 잡음 중 어느 하나 이상의 특성치를 분석 결과를 표시함에 따른 것임을 특징으로 카메라 모듈의 영상신호 측정 방법.
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