KR20090053670A - Apparatus of image tracking soc chip development for ntsc/pal camera - Google Patents

Apparatus of image tracking soc chip development for ntsc/pal camera Download PDF

Info

Publication number
KR20090053670A
KR20090053670A KR1020080065069A KR20080065069A KR20090053670A KR 20090053670 A KR20090053670 A KR 20090053670A KR 1020080065069 A KR1020080065069 A KR 1020080065069A KR 20080065069 A KR20080065069 A KR 20080065069A KR 20090053670 A KR20090053670 A KR 20090053670A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
camera
processor module
coordinate information
video signal
Prior art date
Application number
KR1020080065069A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100950463B1 (en
Inventor
김창선
김무성
차진종
윤병진
오상근
최두원
김성화
이성수
Original Assignee
한국전자통신연구원
(주)하이비젼시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원, (주)하이비젼시스템 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20090053670A publication Critical patent/KR20090053670A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100950463B1 publication Critical patent/KR100950463B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00Colour television systems
    • H04N11/06Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined
    • H04N11/12Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only
    • H04N11/14Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system
    • H04N11/16Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Abstract

모터에 의해서 움직이는 카메라로부터 입력된 영상 신호에 응답해서 영상 추적을 수행하는 영상 추적 칩 개발 장치는, 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호를 입력받아 움직임 영상을 검출하고, 검출된 움직임 영상의 좌표 정보를 출력하는 프로세서 모듈과, 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 좌표 정보에 응답해서 상기 모터를 구동하는 컨트롤러, 그리고 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호 및 상기 프로세서 모듈로부터의 상기 좌표 정보를 디스플레이하는 퍼스널 컴퓨터를 포함한다.An image tracking chip development apparatus for performing image tracking in response to an image signal input from a camera moving by a motor detects a motion image by receiving the image signal from the camera and outputs coordinate information of the detected motion image. And a controller for driving the motor in response to the coordinate information output from the processor module, and a personal computer for displaying the image signal output from the camera and the coordinate information from the processor module.

NTSC/PAL 카메라, 영상 추적, SoC, FPGA NTSC / PAL Camera, Video Tracking, SoC, FPGA

Description

엔티에스씨/피에이엘 카메라용 영상 추적 칩 개발 장치{APPARATUS OF IMAGE TRACKING SOC CHIP DEVELOPMENT FOR NTSC/PAL CAMERA}Device for developing video tracking chip for NTS / P.A. Camera {APPARATUS OF IMAGE TRACKING SOC CHIP DEVELOPMENT FOR NTSC / PAL CAMERA}

본 발명은 칩 개발 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 엔티에스씨/피에이엘(NTSC/PAL) 카메라용 영상 추적 칩 개발 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chip development apparatus, and more particularly, to a device and method for developing an image tracking chip for NTSC / PAL (NTSC / PAL) camera.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[IT SoC 핵심설계인력양성].The present invention is derived from the research conducted as part of the core technology development project of IT new growth engine of the Ministry of Knowledge Economy and ICT [Innovation of IT SoC core design manpower].

최근 감시카메라 분야의 고성능화 및 지능화 추세에 따라 각종 영상 감지 및 추적용 SoC(System on a chip) 칩들이 많이 개발되고 있다. 기존의 NTSC/PAL 카메라용 SoC 개발 방법은 퍼스널 컴퓨터(PC) 상에서 샘플 그림이나 PC 카메라 등을 이용하여 소프트웨어 베이스(software base)로 먼저 알고리즘(algorithm)을 구현하고, 이 알고리즘을 FPGA(field-programmable gate array)라는 타겟 보드(target board)에 하드웨어 베이스(hardware base)의 언어(language)로 이식하여 구현 및 테스트하는 절차로 진행되었다.Recently, according to the trend of high performance and intelligence in the field of surveillance cameras, many SoC (System on a chip) chips for image detection and tracking have been developed. The existing SoC development method for NTSC / PAL cameras first implements algorithms in a software base using sample pictures or PC cameras on a personal computer (PC), and then converts these algorithms into field-programmable (FPGA) fields. The procedure of porting a target board, called a gate array, into a language of a hardware base and implementing and testing it was carried out.

만약 퍼스널 컴퓨터 상에서 알고리즘 개발 및 검증이 용이하지 않으면 바로 FPGA 레벨에서 구현하여 오류 정정을 수행하는 형태로 진행되어 왔다. 그러나 이 와 같이 영상 추적용 코어 알고리즘을 개발하는 단계와 이것을 하드웨어 레벨로 구현하는 단계가 서로 분리되어 있으면 개발 기간도 많이 걸릴 뿐만 아니라 추후에 SoC를 검증하는 과정에서도 많은 노력과 시간이 소요된다.If algorithms are not easy to develop and verify on personal computers, they have been implemented at the FPGA level to perform error correction. However, if the development of the core algorithm for image tracking and the implementation at the hardware level are separated from each other, it takes not only a long development period but also a lot of effort and time in the process of verifying the SoC later.

따라서 NTSC/PAL 카메라 영상 처리용 칩의 발전 속도 및 개발 주기가 짧은 상황에 대응하기 위한 새로운 개발 방법 및 장치의 필요성이 절실히 필요하다. Therefore, there is an urgent need for new development methods and devices to cope with short development cycles and short development cycles of NTSC / PAL camera image processing chips.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, NTSC/PAL 카메라로부터 입력된 영상을 실시간 시뮬레이션 함과 동시에 타겟 FPGA 보드를 이용하여 SoC 로직의 동시 검증 및 테스트 가능한 NTSC/PAL 카메라용 영상 추적 칩 개발 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, NTSC / PAL that can simultaneously verify and test the SoC logic using the target FPGA board while simulating the image input from the NTSC / PAL camera in real time An apparatus and method for developing an image tracking chip for a camera are provided.

상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명의 모터에 의해서 움직이는 카메라로부터 입력된 영상 신호에 응답해서 영상 추적을 수행하는 영상 추적 칩 개발 장치는: 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호를 입력받아 움직임 영상을 검출하고, 검출된 움직임 영상의 좌표 정보를 출력하는 프로세서 모듈과, 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 좌표 정보에 응답해서 상기 모터를 구동하는 컨트롤러, 그리고 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호 및 상기 프로세서 모듈로부터의 상기 좌표 정보를 디스플레이하는 퍼스널 컴퓨터를 포함한다. 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호는 아날로그 영상 신호이며, 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환해서 상기 프로세서 모듈 및 상기 퍼스널 컴퓨터로 각각 제공하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함한다.In order to achieve the above object, an image tracking chip development apparatus for performing image tracking in response to an image signal input from a camera moving by a motor of the present invention includes: receiving the image signal from the camera and detecting a moving image, A processor module for outputting coordinate information of the detected motion image; a controller for driving the motor in response to the coordinate information output from the processor module; and an image signal output from the camera and the coordinate information from the processor module. A personal computer to display. The video signal output from the camera is an analog video signal, and further includes an analog-to-digital converter for converting the analog video signal into a digital video signal and providing the same to the processor module and the personal computer, respectively.

이 실시예에 있어서, 영상 추적 칩 개발 장치는, 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 상기 디지털 영상 신호를 USB(universal serial bus) 신호로 변환하고, 변환된 USB 신호를 상기 퍼스널 컴퓨터로 제공하는 USB 장치를 더 포함한다.In this embodiment, the image tracking chip development device, USB device for converting the digital video signal output from the analog-to-digital converter into a universal serial bus (USB) signal, and provides the converted USB signal to the personal computer It further includes.

이 실시예에 있어서, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 상기 좌표 정보를 저장한다.In this embodiment, the personal computer stores the coordinate information output from the processor module.

이 실시예에 있어서, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 상기 좌표 정보를 OSD(on screen display) 형태로 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다.In this embodiment, the personal computer includes a display device for displaying the coordinate information output from the processor module in the form of an on-screen display (OSD).

이 실시예에 있어서, 상기 프로세서 모듈은 FPGA(field-programmable gate array)이다.In this embodiment, the processor module is a field-programmable gate array (FPGA).

본 발명의 다른 특징에 따른 모터에 의해서 움직이는 카메라로부터 입력된 영상 신호에 응답해서 움직임 영상을 추적하는 영상 추적 칩을 개발하는 방법은: 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호를 입력받아 움직임 영상을 검출하고, 검출된 움직임 영상의 좌표 정보를 출력하는 단계와, 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 좌표 정보에 응답해서 상기 모터를 구동하는 단계, 그리고 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호 및 상기 프로세서 모듈로부터의 상기 좌표 정보를 디스플레이하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of developing an image tracking chip for tracking a motion image in response to an image signal input from a camera moving by a motor, the method comprising: detecting a motion image by receiving the image signal from the camera, Outputting coordinate information of the detected motion image; driving the motor in response to the coordinate information output from the processor module; and displaying the image signal from the camera and the coordinate information from the processor module. It includes a step.

이 실시예에 있어서, 상기 좌표 정보를 출력하는 단계는, 상기 움직임 영상의 시작 위치 및 끝 위치를 각각 나타내는 좌표들을 출력하는 단계를 포함한다.In the present embodiment, the outputting of the coordinate information includes outputting coordinates respectively representing a start position and an end position of the motion image.

이 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 단계는, 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호 상에 상기 움직임 영상의 상기 시작 위치 좌표 및 상기 끝 위치 좌표에 의해서 정의된 움직임 영역을 표시하는 단계를 포함한다.In this embodiment, the displaying step includes displaying a movement area defined by the start position coordinates and the end position coordinates of the motion image on the image signal from the camera.

이 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 단계는, 상기 프로세서 모듈에 설정된 파라미터 정보들을 표시하는 단계를 더 포함한다.In this embodiment, the displaying step further includes displaying parameter information set in the processor module.

이 실시예에 있어서, 상기 프로세서 모듈은 FPGA(field-programmable gate array)이다.In this embodiment, the processor module is a field-programmable gate array (FPGA).

이상과 같은 본 발명에 의하면, NTSC/PAL 카메라의 영상을 PC로 고속 전송하여 실시간 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 그리고 타겟 FPGA 보드와의 인터페이스를 통하여 SoC 로직의 동시 검증 및 테스트를 수행할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to perform a real-time simulation by high-speed transmission of the image of the NTSC / PAL camera to the PC. The interface with the target FPGA board allows simultaneous verification and testing of SoC logic.

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 추적 칩 개발 장치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an image tracking chip development apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 신규한 영상 추적 칩 개발 장치(100)는, NTSC/PAL 카메라(110), 모터(120), 아날로그-디지털 변환기(130), 프로세서 모듈(140), 컨트롤러(150), 퍼스널 컴퓨터(160) 그리고 USB 장치(170)를 포함한다. 이 실시예에서 프로세서 모 듈(140)은 FPGA(field-programmable gate array)로 구현된다.The novel image tracking chip development apparatus 100 of the present invention includes an NTSC / PAL camera 110, a motor 120, an analog-to-digital converter 130, a processor module 140, a controller 150, a personal computer ( 160 and a USB device 170. In this embodiment, the processor module 140 is implemented with a field-programmable gate array (FPGA).

NTSC/PAL 카메라(110)는 렌즈(미 도시됨)를 통해 입력된 영상을 아날로그 영상 신호로 변환해서 출력한다. 모터(120)는 컨트롤러(150)의 제어에 따라서 NTSC/PAL 카메라(110)를 이동시킨다. 예컨대, 카메라(110)는 회전축(미도시됨)을 통해 모터(120)와 연결되며, 모터(120)의 구동에 따라서 회전축에 의해 카메라(110)가 좌우 회전하도록 구성될 수 있다. 모터에 의한 카메라(110)의 회전 방향, 회전 각도 및 회전 속도 등은 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.The NTSC / PAL camera 110 converts an image input through a lens (not shown) into an analog image signal and outputs the analog image signal. The motor 120 moves the NTSC / PAL camera 110 under the control of the controller 150. For example, the camera 110 may be connected to the motor 120 through a rotating shaft (not shown), and may be configured such that the camera 110 rotates left and right by the rotating shaft according to the driving of the motor 120. The rotation direction, rotation angle, and rotation speed of the camera 110 by the motor may be variously changed.

아날로그-디지털 변환기(130)는 NTSC/PAL 카메라(110)로부터 출력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환해서 출력된다. 아날로그-디지털 변환기(130)로부터 출력되는 디지털 영상 신호는 FPGA(140)로 제공된다. FPGA(140)는 디지털 영상 신호 중 움직임 물체를 검출(detection)하는 로직과, 검출된 물체의 이동 경로를 추적(tracking)하는 로직을 포함한다. FPGA(140)는 아날로그-디지털 변환기(130)를 통해 입력된 디지털 영상 신호에서 움직임 물체를 검출하고, 움직임 물체의 이동 경로를 나타내는 좌표(X, Y)를 출력한다. 컨트롤러(150)는 FPGA(140)로부터 출력되는 좌표(X, Y)에 따라서 NTSC/PAL 카메라(110)가 이동하도록 모터(120)를 구동시키기 위한 제어 신호(CTRL)를 출력한다.The analog-digital converter 130 converts an analog video signal output from the NTSC / PAL camera 110 into a digital video signal and outputs the digital video signal. The digital video signal output from the analog-to-digital converter 130 is provided to the FPGA 140. The FPGA 140 includes logic for detecting a moving object in the digital image signal, and logic for tracking a moving path of the detected object. The FPGA 140 detects a moving object from the digital image signal input through the analog-to-digital converter 130, and outputs coordinates (X, Y) indicating a moving path of the moving object. The controller 150 outputs a control signal CTRL for driving the motor 120 to move the NTSC / PAL camera 110 according to the coordinates X and Y output from the FPGA 140.

FPGA(140)가 움직임 물체를 검출하고, 좌표(X, Y)를 출력하는 과정은 다음과 같다. 카메라(110)의 위치가 고정된 상태에서 카메라(110)로부터 입력된 일련의 두 개의 영상 프레임들의 디지털 영상 신호가 동일하다면 FPGA(140)는 움직임 물체가 없는 것으로 판별한다. FPGA(140)는 일련의 두 개의 영상 프레임들의 영상 신호 비교를 위하여 적어도 두 개의 영상 프레임들을 저장하기 위한 메모리(미 도시됨)를 포함한다. The process of detecting the moving object and outputting coordinates (X, Y) by the FPGA 140 is as follows. When the position of the camera 110 is fixed and the digital image signals of the two series of image frames input from the camera 110 are the same, the FPGA 140 determines that there is no moving object. FPGA 140 includes a memory (not shown) for storing at least two image frames for image signal comparison of a series of two image frames.

카메라(110)의 위치가 고정된 상태에서 카메라(110)로부터 입력된 일련의 두 개의 영상 프레임들 중 일부 영역의 디지털 영상 신호가 서로 다르다면 FPGA(140)는 그 일부 영역에 움직임 물체가 있는 것으로 판별하고, 움직임 물체의 중심 좌표(X, Y)를 출력한다. 움직임 물체를 검출하기 위한 적어도 일련의 두 개의 영상 프레임들은 시간적으로 연속된 프레임들 이거나 또는 소정의 시간 간격을 두고 입력된 영상 프레임들 일 수 있다. 예컨대, FPGA(140)는 움직임 물체 검출을 위하여 n 번째 프레임과 n+1 번째 프레임을 비교하거나 또는 n 번째 프레임과 n+3번째 프레임을 비교할 수 있다. FPGA(140)는 일련의 두 프레임의 영상 신호가 서로 다른 영역의 좌측 상단의 좌표와 우측 하단의 좌표를 선택하고, 그 영역의 중심 위치의 좌표를 중심 좌표(X, Y)로서 출력하게 된다.If the position of the camera 110 is fixed and the digital video signals of some regions of the two image frames input from the camera 110 are different from each other, the FPGA 140 may indicate that there are moving objects in the regions. And the center coordinates (X, Y) of the moving object are output. The at least two series of image frames for detecting the moving object may be frames consecutive in time or image frames input at predetermined time intervals. For example, the FPGA 140 may compare the n th frame and the n + 1 th frame or the n th frame and the n + 3 th frame to detect a moving object. The FPGA 140 selects the coordinates of the upper left and the lower right of the region in which the two image signals of the series are different, and outputs the coordinates of the center position of the region as the center coordinates (X, Y).

FPGA(140)는 카메라(110)로부터 입력된 일련의 두 개의 영상 프레임들 중 일부 영역의 디지털 영상 신호가 서로 다르다면 움직임 물체의 좌표(X, Y)를 출력하고, 컨트롤러(150)는 좌표(X,Y)에 대응하는 제어 신호(CTRL)를 출력한다. 모터(120)는 컨트롤러(150)로부터의 제어 신호(CTRL)에 응답해서 카메라(110)를 회전시킨다. 그 결과, 카메라(110)는 움직임 물체의 이동 경로를 따라서 회전할 수 있다. 컨트롤러(150)로부터 출력되는 제어 신호(CTRL)는 모터의 회전 속도, 회전 각도 등을 제어하기 위한 신호이다.The FPGA 140 outputs coordinates (X, Y) of the moving object when the digital image signals of some regions of the series of two image frames input from the camera 110 are different from each other, and the controller 150 coordinates ( The control signals CTRL corresponding to X and Y are output. The motor 120 rotates the camera 110 in response to the control signal CTRL from the controller 150. As a result, the camera 110 may rotate along the moving path of the moving object. The control signal CTRL output from the controller 150 is a signal for controlling the rotation speed, the rotation angle, and the like of the motor.

카메라(110)는 회전하면서도 영상을 계속해서 입력받고, 입력된 영상에 대응 하는 아날로그 영상 신호를 출력한다. 그러나 움직임 물체를 검출하기 위해서는 카메라(110)의 위치가 고정된 상태에서 카메라(110)로부터 입력된 일련의 두 개의 영상 프레임들이 FPGA(140)로 제공되어야 한다. 모터(120)의 구동에 의한 카메라(110)의 회전 속도를 조절한다면 카메라(110)의 위치가 고정된 상태에서 카메라(110)로부터 입력된 일련의 두 개의 영상 프레임들이 FPGA(140)로 제공될 수 있다.The camera 110 continuously receives an image while rotating, and outputs an analog image signal corresponding to the input image. However, in order to detect the moving object, a series of two image frames input from the camera 110 must be provided to the FPGA 140 while the position of the camera 110 is fixed. If the rotational speed of the camera 110 is controlled by driving the motor 120, a series of two image frames input from the camera 110 may be provided to the FPGA 140 while the position of the camera 110 is fixed. Can be.

USB 장치(170)는 아날로그-디지털 변환기(130)로부터 출력되는 디지털 영상 신호(130)를 USB 2.0 신호로 변환해서 퍼스널 컴퓨터(160)로 전달한다. 퍼스널 컴퓨터(160)는 USB 장치(170)를 통해 입력된 디지털 영상 신호에 대응하는 영상을 디스플레이 장치(162)에 디스플레이한다. 그러므로 사용자는 NTSC/PAL 카메라(110)로부터 FPGA(140)로 제공되는 영상과 동일한 영상을 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다.The USB device 170 converts the digital video signal 130 output from the analog-to-digital converter 130 into a USB 2.0 signal and transmits the digital video signal 130 to the personal computer 160. The personal computer 160 displays an image corresponding to the digital image signal input through the USB device 170 on the display device 162. Therefore, the user can monitor the same image as that provided from the NTSC / PAL camera 110 to the FPGA 140 in real time.

앞서 설명한 FPGA(140)로부터 출력되는 좌표(X, Y)는 퍼스널 컴퓨터(160)로도 제공된다. 본 발명의 퍼스널 컴퓨터(160)는 영상 추적 알고리즘을 구현한 소프트웨어를 탑재하고 있으므로, 사용자는 디스플레이 장치(162)에 디스플레이된 영상을 모니터링하면서 실시간으로 영상 추적 알고리즘을 디버깅(debugging)할 수 있다.Coordinates X and Y output from the FPGA 140 described above are also provided to the personal computer 160. Since the personal computer 160 of the present invention is equipped with software implementing the image tracking algorithm, the user may debug the image tracking algorithm in real time while monitoring the image displayed on the display device 162.

예컨대, 사용자는 FPGA(140)를 설계하면서 움직임 물체 검출을 위하여 카메라(110)로부터 입력된 영상 신호의 n 번째 프레임과 n+1 번째 프레임을 비교할 것인지 아니면 n 번째 프레임과 n+3번째 프레임을 비교할 것인지를 선택하여야 한다. 사용자는 아날로그-디지털 변환기(130)를 통해 카메라(110)로부터 입력된 영상과 FPGA(140)로부터 출력되는 좌표(X, Y)를 보면서 카메라(110)가 움직임 물체를 제대로 추적하고 있는 지를 모니터링하고, 비교 대상이 되는 두 프레임의 간격을 조절하기 위해 퍼스널 컴퓨터(160)에 저장된 알고리즘을 수정할 수 있다.For example, while designing the FPGA 140, a user may compare the n th frame and the n + 1 th frame of the video signal input from the camera 110 to detect the moving object, or compare the n th frame and the n + 3 th frame. Should be selected. The user monitors whether the camera 110 properly tracks a moving object while viewing the image input from the camera 110 through the analog-digital converter 130 and the coordinates (X, Y) output from the FPGA 140. In addition, the algorithm stored in the personal computer 160 may be modified to adjust the interval between two frames to be compared.

또한, 퍼스널 컴퓨터(160)에 구현된 소프트웨어는 NTSC/PAL 카메라(110)로부터 입력된 디지털 영상 신호와 FPGA(140)로부터 출력되는 좌표(X, Y)를 OSD(On Screen Display) 형태로 저장하여, 추후에 사용자가 영상 상태와 저장된 좌표(X, Y)를 비교해 가면서 영상 추적 알고리즘에 대한 디버깅을 할 수 있도록 한다.In addition, the software implemented in the personal computer 160 stores the digital image signal input from the NTSC / PAL camera 110 and the coordinates (X, Y) output from the FPGA 140 in the form of an OSD (On Screen Display). In the future, the user can debug the image tracking algorithm by comparing the image state with the stored coordinates (X, Y).

도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 영상 추적 칩 개발 장치에 의해서 움직임 물체가 검출된 예들을 보여주는 도면들이다.2A to 2D are diagrams illustrating examples in which a moving object is detected by the image tracking chip development apparatus illustrated in FIG. 1.

도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, FPGA(140)는 일련의 두 프레임의 영상 신호의 비교에 의해서 움직임 물체 영역들(M1-M4)을 검출하고, 디스플레이 장치(162)에 표시된 현재 프레임에 움직임 물체 영역들(M1-M4)을 표시한다. FPGA(140)는 검출된 움직임 물체 영역들(M1-M4)의 중심 위치의 좌표(X, Y)를 출력한다. FPGA(140)는 움직임 물체 영역들(M1-M4)의 중심점 좌표(X, Y) 뿐만 아니라, 검출된 움직임 물체 영역들(M1-M4)의 좌측 상단의 시작점 좌표와 우측 하단의 끝점의 좌표를 퍼스널 컴퓨터(160)로 제공할 수 있다. 이 경우, 퍼스널 컴퓨터(160)는 카메라(110)로부터 입력된 영상 신호에 움직임 물체 영역들(M1-M4)을 나타내는 표식들을 부가하여 디스플레이 장치(162)에 표시한다. 또한 일련의 두 프레임의 영상 신호의 차이값들을 그래프로서 디스플레이 장치(162)에 더 표시할 수 있다.As shown in FIGS. 2A-2D, the FPGA 140 detects moving object regions M1-M4 by comparing a series of video signals of two frames, and displays the current frame displayed on the display device 162. The moving object regions M1-M4 are indicated. The FPGA 140 outputs coordinates (X, Y) of the center positions of the detected moving object regions M1-M4. In addition to the center point coordinates X and Y of the moving object regions M1 to M4, the FPGA 140 may not only detect the starting point coordinates of the upper left and the end points of the lower right of the detected moving object regions M1 to M4. It can be provided to the personal computer 160. In this case, the personal computer 160 adds markers representing the moving object regions M1-M4 to the image signal input from the camera 110 and displays them on the display device 162. In addition, the difference values of the video signals of the two frames may be further displayed on the display device 162 as a graph.

SoC로 집적된 영상 추적 칩이 움직임 물체를 검출하는 정확도는 주변 환경에 따라서 달라질 수 있으므로, 영상 추적 칩에는 감도(sensitivity), 잡음 한계(noise threshold), 사이즈(target size)등의 파라미터 값이 설정된다. 여기서, 감도는 카메라 주변의 조도 등에 의한 영상의 변화 감지 능력을 말한다. 잡음 한계는 영상 신호에 포함된 잡음을 구별해 내는 정도, 즉, 두 프레임의 영신 신호의 변화 범위를 움직임 물체로 인식할 것인가 잡음으로 인식할 것인가를 판별하기 위한 신호 변화 범위를 말한다. 사이즈는 카메라(110)로부터 입력된 영상 신호의 크기 즉, 한 프레임의 크기를 의미한다.Since the accuracy of detecting the moving object by the video tracking chip integrated into the SoC may vary depending on the surrounding environment, the parameter values such as sensitivity, noise threshold, and target size are set in the video tracking chip. do. Here, the sensitivity refers to an ability to detect change of an image due to illuminance around the camera. The noise limit refers to a signal change range for discriminating noise included in an image signal, that is, whether to recognize a change range of two frames of a received signal as a moving object or noise. The size means the size of an image signal input from the camera 110, that is, the size of one frame.

이러한 영상 추적 칩을 개발하는 단계에서 FPGA(140)에도 감도, 사이즈, 잡음 한계 등의 파라미터들이 설정되는데, 본 발명의 퍼스널 컴퓨터(160)는 이러한 파라미터들을 최적화된 값으로 추출하는 기능을 포함하여 최적의 영상 추적 칩 개발이 가능하도록 한다. 즉, 퍼스널 컴퓨터(160)가 FPGA(140)에 설정된 파라미터들을 디스플레이 장치(162)에 디스플레이하면, 사용자는 파라미터들의 현재 설정된 값에 따라서 움직임 추적이 정상적으로 이루어지는 지를 용이하게 판별할 수 있다. 또한 사용자는 디스플레이 장치(162)에 표시된 영상을 보면서 FPGA(140)에 설정될 파라미터들을 변경할 수 있다.In the development of such an image tracking chip, parameters such as sensitivity, size, and noise limit are also set in the FPGA 140. The personal computer 160 of the present invention includes a function of extracting these parameters into an optimized value. To enable the development of video tracking chips. That is, when the personal computer 160 displays the parameters set in the FPGA 140 on the display device 162, the user can easily determine whether the motion tracking is normally performed according to the currently set values of the parameters. In addition, the user may change the parameters to be set in the FPGA 140 while viewing the image displayed on the display device 162.

이와 같은 본 발명에 의하면, 영상 관련 SoC 개발에 있어서 회로 구현 및 검증 과정을 무수히 반복하는데 소요되는 시간이 획기적으로 감소될 수 있다. 즉 알고리즘 도출, 시뮬레이션, FPGA 로직 구현, 테스트 및 검증, 알고리즘 수정 과정을 순차적으로 진행하는 것이 아니라, FPGA 로직에 대한 테스트와 동시에 퍼스널 컴퓨 터 상에서 FPGA 로직의 동작 결과를 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 알고리즘에 대한 디버깅이 가능하다.As described above, according to the present invention, the time required for repeating the circuit implementation and verification countless times in the development of image-related SoC can be significantly reduced. In other words, not only algorithm derivation, simulation, FPGA logic implementation, test and verification, and algorithm modification are performed sequentially, but also the FPGA logic can be monitored and the operation result of the FPGA logic on the personal computer can be monitored. Debugging is possible.

따라서 각종 영상 감지 및 추적 등의 SoC 칩 개발을 더욱 빠르고 용이하게 함으로써 점점 짧아지고 있는 개발 사이클에 대응할 수 있을 뿐만 아니라 더욱 정확한 SoC 칩 개발이 가능해 진다.Therefore, by making SoC chip development such as image detection and tracking faster and easier, it is possible not only to cope with the shorter development cycle but also to develop more accurate SoC chip.

또한 이러한 개발 장치를 응용함으로써 단순한 테스트 벡터(test vector)에 의해 제한된 로직 테스트 뿐만 아니라 영상 모니터링 기능에 의해 SoC 칩의 불량 여부를 판정할 수 있는 실장 테스터기로의 활용이 가능하다.In addition, by applying such a development device, it is possible to use not only logic test limited by a simple test vector but also a mounting tester that can determine whether an SoC chip is defective by an image monitoring function.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 추적 칩 개발 장치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an image tracking chip development apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 영상 추적 칩 개발 장치에 의해서 최적의 영상 추적 파라미터 추출 예를 보여주는 도면들이다.2A to 2D are diagrams illustrating an example of optimal image tracking parameter extraction by the image tracking chip development apparatus illustrated in FIG. 1.

Claims (11)

모터에 의해서 움직이는 카메라로부터 입력된 영상 신호에 응답해서 영상 추적을 수행하는 영상 추적 칩 개발 장치에 있어서:In an image tracking chip development apparatus for performing image tracking in response to an image signal input from a camera moving by a motor: 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호를 입력받아 움직임 영상을 검출하고, 검출된 움직임 영상의 좌표 정보를 출력하는 프로세서 모듈과;A processor module configured to receive the video signal from the camera, detect a motion image, and output coordinate information of the detected motion image; 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 좌표 정보에 응답해서 상기 모터를 구동하는 컨트롤러; 그리고A controller for driving the motor in response to the coordinate information output from the processor module; And 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호 및 상기 프로세서 모듈로부터의 상기 좌표 정보를 디스플레이하는 퍼스널 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And a personal computer for displaying the image signal output from the camera and the coordinate information from the processor module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호는 아날로그 영상 신호이며;The video signal output from the camera is an analog video signal; 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환해서 상기 프로세서 모듈 및 상기 퍼스널 컴퓨터로 각각 제공하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And an analog-to-digital converter for converting the analog video signal into a digital video signal and providing the analog video signal to the processor module and the personal computer, respectively. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 상기 디지털 영상 신호를 USB(universal serial bus) 신호로 변환하고, 변환된 USB 신호를 상기 퍼스널 컴퓨터로 제공하는 USB 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And a USB device for converting the digital video signal output from the analog-digital converter into a universal serial bus (USB) signal and providing the converted USB signal to the personal computer. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 상기 좌표 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And the personal computer stores the coordinate information output from the processor module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 상기 좌표 정보를 OSD(on screen display) 형태로 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And the personal computer includes a display device for displaying the coordinate information output from the processor module in the form of an on-screen display (OSD). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프로세서 모듈은 FPGA(field-programmable gate array)인 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 장치.And the processor module is a field-programmable gate array (FPGA). 모터에 의해서 움직이는 카메라로부터 입력된 영상 신호에 응답해서 움직임 영상을 추적하는 영상 추적 칩을 개발하는 방법에 있어서:In a method of developing an image tracking chip that tracks a moving image in response to an image signal input from a camera moving by a motor: 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호를 입력받아 움직임 영상을 검출하고, 검출된 움직임 영상의 좌표 정보를 출력하는 단계와;Receiving the video signal from the camera, detecting a motion image, and outputting coordinate information of the detected motion image; 상기 프로세서 모듈로부터 출력되는 좌표 정보에 응답해서 상기 모터를 구동하는 단계; 그리고Driving the motor in response to the coordinate information output from the processor module; And 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호 및 상기 프로세서 모듈로부터의 상기 좌표 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 방법.And displaying the image signal from the camera and the coordinate information from the processor module. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 좌표 정보를 출력하는 단계는,The step of outputting the coordinate information, 상기 움직임 영상의 시작 위치 및 끝 위치를 각각 나타내는 좌표들을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 방법.And outputting coordinates respectively representing a start position and an end position of the motion image. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 디스플레이 단계는,The display step, 상기 카메라로부터의 상기 영상 신호 상에 상기 움직임 영상의 상기 시작 위치 좌표 및 상기 끝 위치 좌표에 의해서 정의된 움직임 영역을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 방법.And displaying a motion area defined by the start position coordinates and the end position coordinates of the motion image on the image signal from the camera. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디스플레이 단계는,The display step, 상기 프로세서 모듈에 설정된 파라미터 정보들을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 방법.And displaying parameter information set in the processor module. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 프로세서 모듈은 FPGA(field-programmable gate array)인 것을 특징으로 하는 영상 추적 칩 개발 방법.And the processor module is a field-programmable gate array (FPGA).
KR1020080065069A 2007-11-23 2008-07-04 Apparatus of image tracking soc chip development for ntsc/pal camera KR100950463B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070120097 2007-11-23
KR1020070120097 2007-11-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090053670A true KR20090053670A (en) 2009-05-27
KR100950463B1 KR100950463B1 (en) 2010-03-31

Family

ID=40861150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080065069A KR100950463B1 (en) 2007-11-23 2008-07-04 Apparatus of image tracking soc chip development for ntsc/pal camera

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100950463B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7721036B2 (en) * 2004-06-01 2010-05-18 Quickturn Design Systems Inc. System and method for providing flexible signal routing and timing
CN105137864A (en) * 2015-07-31 2015-12-09 上海卫星工程研究所 Lower computer coordinative control SoC chip for spacecraft
CN105573197A (en) * 2015-12-14 2016-05-11 武汉精测电子技术股份有限公司 DP signal generating device and method for customizing speed
CN108632505A (en) * 2018-03-21 2018-10-09 西安电子科技大学 A kind of high dynamic processing system for video based on SoC FPGA
CN109525836A (en) * 2018-11-26 2019-03-26 昆山软龙格自动化技术有限公司 Embedded multimode based on FPGA is same to survey device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3364386B2 (en) * 1996-08-30 2003-01-08 アニマ株式会社 Motion analysis device
JP2003101999A (en) 2001-09-20 2003-04-04 Toshiba Lighting & Technology Corp Monitoring camera system
JP2005286643A (en) 2004-03-29 2005-10-13 Tama Tlo Kk Automatic moving object tracking method and its system
KR100691348B1 (en) * 2005-12-21 2007-03-12 고정환 Method for tracking moving target with using stereo camera based on pan/tilt contol and system implementing thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7721036B2 (en) * 2004-06-01 2010-05-18 Quickturn Design Systems Inc. System and method for providing flexible signal routing and timing
CN105137864A (en) * 2015-07-31 2015-12-09 上海卫星工程研究所 Lower computer coordinative control SoC chip for spacecraft
CN105573197A (en) * 2015-12-14 2016-05-11 武汉精测电子技术股份有限公司 DP signal generating device and method for customizing speed
CN105573197B (en) * 2015-12-14 2018-01-05 武汉精测电子技术股份有限公司 The DP signal generation apparatus and method of a kind of self-defined speed
CN108632505A (en) * 2018-03-21 2018-10-09 西安电子科技大学 A kind of high dynamic processing system for video based on SoC FPGA
CN108632505B (en) * 2018-03-21 2020-12-01 西安电子科技大学 High dynamic video processing system based on SoC FPGA
CN109525836A (en) * 2018-11-26 2019-03-26 昆山软龙格自动化技术有限公司 Embedded multimode based on FPGA is same to survey device

Also Published As

Publication number Publication date
KR100950463B1 (en) 2010-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11724402B2 (en) Touch screen testing platform for engaging a dynamically positioned target feature
KR100950463B1 (en) Apparatus of image tracking soc chip development for ntsc/pal camera
US9025885B2 (en) Method of detecting global motion and global motion detector, and digital image stabilization (DIS) method and circuit including the same
JP2007129709A (en) Method for calibrating imaging device, method for calibrating imaging system including arrangement of imaging devices, and imaging system
US20120254664A1 (en) Automatic test system for digital display systems
US11521312B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
US20170061209A1 (en) Object processing method, reference image generating method, reference image generating apparatus, object processing apparatus, and recording medium
EP3280136A1 (en) Projection system, projector device, and program
US20170069103A1 (en) Kinematic quantity measurement from an image
TW201423113A (en) Combinatorial mask triggering in time or frequency domain
US8885884B2 (en) Motion analysis through geometry correction and warping
WO2021251652A1 (en) Video analysis apparatus and method
CN104809990B (en) Display device and the method for determining form
CN103369127B (en) Electronic installation and image pickup method
JP3585166B2 (en) Image inspection apparatus for camera module and image inspection method for camera module
US20190122389A1 (en) Information processing apparatus, information processing method, program, and imaging system
JP6579727B1 (en) Moving object detection device, moving object detection method, and moving object detection program
CN107667522A (en) Adjust the length of live image
KR100688301B1 (en) Ic tester
JP2022099341A (en) Failure analysis assisting program, failure analysis assisting device, failure analysis assisting method and three-dimensional data displaying program
JPH08125844A (en) Image processing method and image processing system using the method
EP3049994B1 (en) Image frame processing including usage of acceleration data in assisting object location
KR100902389B1 (en) Vibration measurement system, vibration measurement method and computer readble medium on which vibration measurement program is recorded
CN101110905A (en) Camera vibration discerning device and method for digital video recorder
JPWO2019049199A1 (en) Data display system, display device, and data display method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130311

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140324

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170324

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180326

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190114

Year of fee payment: 10