KR20090097081A

KR20090097081A - 멀티 ｃｃｄ 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법

Info

Publication number: KR20090097081A
Application number: KR1020080081597A
Authority: KR
Inventors: 김성용
Original assignee: (주)세미솔루션
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2009-09-15
Also published as: EP2250806A1; WO2009113800A1; US20110007184A1; CN101960836B; US8368778B2; KR100985003B1; CN101960836A

Abstract

본 발명은 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 장치에 관한 것으로, CYMG 컬러 포맷의 영상을 출력하는 적어도 둘 이상의 CCD 센서; 상기 CCD 센서들과 각각 대응되게 구비되며, 해당 CCD 센서로부터 출력되는 CYMG 컬러 포맷의 영상을 컬러 보간하여 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 출력하는 적어도 둘 이상의 영상처리부; 상기 영상처리부들로부터 출력되는 영상들을 수평 또는 수직으로 조합하여 내부 메모리에 저장하는 동시에, 수평 또는 수직으로 조합되어 저장되는 영상을 다운 스케일링하여 내부 메모리에 저장하여 출력하는 영상 조합 처리부; 및 상기 영상 조합 처리부로부터 출력되는 영상을 YUV 신호로 처리하여 TV 출력을 수행하는 영상변환부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 ＣＣＤ 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법{METHOD FOR PROCESSING IMAGE OF THE MULTI CCD}

본 발명은 멀티 CCD 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법에 관한 것으로, 단일 CCD 센서와 이에 대응되는 단일 영상처리 장치를 갖추어 영상을 처리하는 방식과 달리 둘 이상의 CCD 센서에서 받아들인 영상을 단일의 영상처리 장치에서 처리함과 동시에 이를 시장요구에 따른 다양한 디스플레이 방식으로 출력단에 출력할 수 있는 멀티 CCD 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법에 관한 것이다.

통상, CCD 센서에서 출력되는 영상 데이터를 처리함에 있어서 하나의 CCD 센서에는 이에 대응되는 하나의 영상처리 장치가 갖추어져 전달되는 영상을 처리하여 디스플레이시키는 것이 일반적이다.

도 1에 도시된 바와 같이, CMYG 컬러 포맷을 가지는 CCD 센서에서의 영상은 A/D 변환기 등을 거쳐 CYMG 컬러 포맷을 가지는 디지털 값으로 출력되는 제 1 영상처리를 거치게 된다. 그리고, 제 2 영상처리를 통해 CYMG 영상은 휘도(Y) 및 색차(CbCr)로 변환되며, 제 3 영상처리를 통해 YUV 신호로 변환되어 TV 출력되게 된다.

여기에서, 영상신호를 취급하는 대부분의 카메라는 몸체 앞부분에 하나의 센서만을 사용하여 영상을 촬영하게 된다. 동시에 여러 곳의 상황을 감시하거나 검사할 필요가 있을 경우에는 필요한 부분에 각각의 카메라를 설치하고, 개개의 카메라에서 나오는 출력 신호를 적절히 시 분할하여 모니터에 나타내어 주게 된다.

이러한 기능을 구현하는 방법으로는 개개의 카메라에서 나오는 영상신호를 적절히 시 분할하여 모니터 하나에 분할하여 나타내어 주도록 하는 장비를 이용하는 방법과, 모니터가 일반 모니터가 아닌 동시에 여러 개의 카메라 신호를 받아 들일 수 있는 특수 모니터를 이용하는 방법이 사용되어 왔다.

상기와 같은 일반적인 카메라의 구성은 크게 CCD센서와 타이밍 펄스발생기 및 영상처리기로 나뉘어지며, 카메라에서 출력되는 신호는 하나의 모니터를 통하여 디스플레이 된다.

하지만, 종래의 CCD 센서와 영상처리 장치의 1 대 1 대응 방식은 다양한 적용분야(CCTV, 차량용 주변인지 카메라, 차량용 블랙박스 카메라 등)에 적용이 가능하지만, 실제 적용에 있어 CCD 센서별로 영상처리 장치가 마련되어야만 하기 때문에 제품화에 있어 비용소모가 크며 설치시에도 다수의 영상처리 장치용 공간과 케이블이 필요하게 되어 상품성이 떨어지며, 특히 다수의 영상을 통합적으로 디스플레이할 수 없어 상품 매력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, CYMG 컬러 포맷의 영상을 출력하는 적어도 둘 이상의 CCD 센서; 상기 CCD 센서들과 각각 대응되게 구비되며, 해당 CCD 센서로부터 출력되는 CYMG 컬러 포맷의 영상을 컬러 보간하여 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 출력하는 적어도 둘 이상의 영상처리부; 상기 영상처리부들로부터 출력되는 영상들을 수평 또는 수직으로 조합하여 내부 메모리에 저장하는 동시에, 수평 또는 수직으로 조합되어 저장되는 영상을 다운 스케일링하여 내부 메모리에 저장하여 출력하는 영상 조합 처리부; 및 상기 영상 조합 처리부로부터 출력되는 영상을 YUV 신호로 처리하여 TV 출력을 수행하는 영상변환부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 CCD 센서는 2 개로 구성되며, 상기 영상 조합 처리부는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스 케일링하는 수평 조합 처리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 CCD 센서는 4개로 구성되며, 상기 영상 조합 처리부는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링하는 2개의 수평 조합 처리부와, 상기 2개의 수평 조합 처리부로부터 출력되는 영상을 수직 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링 하는 하나의 수직 조합 처리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 적어도 둘 이상의 CCD 센서가 CYMG 컬러 포맷의 영상을 출력하는 단계; (b) 각각의 CCD 센서로부터 출력되는 CYMG 컬러 포맷의 영상을 컬러 보간하여 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 영상처리하여 출력시키는 단계; (c) 상기 영상처리된 출력 영상들을 수평 또는 수직으로 조합하여 내부 메모리에 저장하는 동시에, 수평 또는 수직으로 조합되어 저장되는 영상을 다운 스케일링하여 내부 메모리에 저장하여 조합출력하는 단계; 및 (d) 상기 조합출력되는 영상을 YUV 신호로 처리하여 TV 출력시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 CCD 센서가 2 개로 구성되는 경우, 상기 (c) 단계는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링하여 하나의 수평 조합영상을 출력시키는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 CCD 센서가 4개로 구성되는 경우, 상기 (c) 단계는, 4개의 CCD 센서에 대하여 각각 2 개씩의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 해당 조합 출력영상을 다운 스케일링하여 2개의 수평 조합영상을 출력시키는 단계; 및 상기 2개의 수평 조합영상을 수직 상태로 조합하고 해당 조합 출력영상을 다운 스케일링하여 하나의 수평/수직 조합영상을 출력시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 나타난 멀티 CCD 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법은 단일 CCD 센서와 이에 대응되는 단일 영상처리 장치를 갖추어 영상을 처리하는 방식과 달리 둘 이상의 CCD 센서에서 받아들인 영상을 단일의 영상처리 장치에서 처리함과 동시에 이를 시장요구에 따른 다양한 디스플레이 방식으로 출력단에 출력할 수 있게 되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

이하에서 본 발명은, 단일 CCD 센서와 이에 대응되는 단일 영상처리 장치를 갖추어 영상을 처리하는 방식과 달리 둘 이상의 CCD 센서에서 받아들인 영상을 단일의 영상처리 장치에서 처리함과 동시에 이를 시장요구에 따른 다양한 디스플레이 방식으로 출력단에 출력할 수 있는 멀티 CCD 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법을 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 멀티 CCD 센서의 영상처리 장치 및 그 영상처리 방법에서는 적어도 둘 이상의 CCD 센서에서 출력되는 영상에 대하여 영상처리 장치에서 동시 영상처리를 하고 이렇게 처리된 영상은 디스플레이를 통해 다양한 방식으로 출력되어 보여지게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 장치에 대한 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 장치의 영상 조합 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3에 예시된 영상처리 장치는 영상을 촬영하기 위한 2 개의 CCD 센서를 가지며, 2개의 CCD 센서에서 촬영된 영상이 하나의 모니터에서 수평 조합되어 출력되게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 개별 CCD 센서로 구성되어 영상을 촬영하는 제 1 CCD부(10)와 제 2 CCD부(20)가 서로 다른 위치를 촬영하도록 조정되며, 제 1 CCD부(10)와 제 2 CCD부(20)에서 촬영된 영상은 영상처리기(100)로 입력된다.

여기에서 상기 제 1 CCD부(10)와 제 2 CCD부(20)를 구성하는 CCD 센서는 NTSC/PAL(National Television System Committee/Phase Alternating Line)용으로 사용하는 CYMG 컬러 포맷을 가지는 CCD 센서로서, 내부 CCD 센서에서 출력되는 영상은 A/D 변환기를 거쳐 CYMG 컬러 포맷을 가지는 디지털 값으로 출력된다. 즉, CCD 카메라내 CCD의 각 화소에는 청록(Cy), 노랑(Ye), 분홍(Mg) 및 초록(G)의 컬러 정보가 저장되어 보색 필터처리에 의해 CYMG 컬러 포맷을 가지는 디지털 값으로 출력된다.

또한, 입력되는 상기 제 1 CCD부(10)와 제 2 CCD부(20)의 CYMG 포맷 영상 신호는 각각 제 1 영상처리부(11)와 제 2 영상처리부(21)에서 컬러 보간되어 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 출력된다.

이때, YCbCr 신호로 처리되는 제 1 영상처리부(11)의 A 영상과 제 2 영상처리부(21)의 B 영상은 도 3에 도시된 바와 같이 720×480 해상도의 YCbCr 영상 포맷으로 제 1 수평(Horizontal) 조합 처리부(50)로 입력된다.

즉, 해당 720×480 해상도의 A 영상과 B 영상은 YCbCr 영상 포맷으로 제 1 수평 조합부(51)로 입력된다.

입력된 2개의 영상(A, B)은 제 1 메모리 컨트롤러(52)에 의하여 제어되며, FIFO 메모리를 사용한 제 1 수평 영상조합 메모리(53)를 이용하여 각각의 A, B 영상을 이어서 ODD 라인은 720+720으로 해당 제 1 수평 영상조합 메모리(53)에 저장시키고, EVEN 라인은 720+720으로 제 1 수평 영상조합 메모리(53)에 저장시킨다.

그리고 상기 제 1 메모리 컨트롤러(52)는 4개의 FIFO 메모리를 사용하는 제 1 수평 영상조합 메모리(53)에 각각의 ODD, EVEN, ODD, EVEN 영상이 차게 되면 이 4개의 라인(LINE)을 뽑아 영상 다운 스케일링(Down Scaling)을 하여 다시 메모리에 스케일 다운된 영상을 저장시킨다.

영상처리는 4라인만 처리하고 버리는 것이 아니고, 첫번째 들어온 영상은 FIFO 에서 삭제되고 이어 다음의 5번째 라인이 들어오게 되고 이에 대해서 FIFO에 차있는 영상을 매 4라인 단위로 다운 스케일링하여 계속적으로 메모리에 저장하게 된다.

이렇게 1440×480 영상은 다운 스케일링 하여 메모리에 720×240으로 저장되게 되고, 720×240으로 저장된 화면은 ODD, EVEN 단위로 해당 메모리에서 읽혀져서 실시간으로 다시 제 1 영상변환부(81)를 통해 YUV 신호로 변환되어 제 1 출력 부(82)를 통해 TV 출력되게 된다.

이렇게 하여 TV 화면에서 보여지는 영상은 도 3에 도시된 바와 같이 720×240 화면으로 A 와 B 의 영상이 수평 조합되어 보여지게 된다.

이와 같은 방식으로 2개의 CCD 센서에서 입력된 영상이 단일의 영상처리장치에서 처리되어 TV에 수평 조합되어 동시에 표시되게 되지만, 본 발명은 이에 그치지 않고, 같은 원리로 두개의 영상을 수직 조합으로 동시에 표시하는 것도 가능하며, 더 나아가 4개의 영상을 수직 및 수평 조합으로 동시에 표시하는 것도 가능함은 물론이다.

이제 도 4 및 도 5를 참조하여 4개의 영상을 수직 및 수평 조합으로 동시에 표시하는 영상처리 장치를 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리 장치에 대한 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리 장치의 영상 조합 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5에 예시된 영상처리 장치는 영상을 촬영하기 위한 4 개의 CCD 센서를 가지며, 4개의 CCD 센서에서 촬영된 영상이 하나의 모니터에서 수평 및 수직 조합되어 출력되게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 개별 CCD 센서로 구성되어 영상을 촬영하는 제 1 CCD부(10), 제 2 CCD부(20), 제 3 CCD부(30) 및 제 4 CCD부(40)가 서로 다른 위치를 촬영하도록 조정되며, 제 1 CCD부(10), 제 2 CCD부(20), 제 3 CCD부(30) 및 제 4 CCD부(40)에서 촬영된 영상은 영상처리기(100)로 입력된다.

여기에서 입력되는 상기 제 1 CCD부(10), 제 2 CCD부(20), 제 3 CCD부(30) 및 제 4 CCD부(40)의 CYMG 포맷 영상 신호는 각각 제 1 영상처리부(11), 제 2 영상처리부(21), 제 3 영상처리부(31) 및 제 4 영상처리부(41)에서 컬러 보간되어 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 출력된다.

이때, YCbCr 신호로 처리되는 제 1 영상처리부(11)의 A 영상과 제 2 영상처리부(21)의 B 영상은 도 5에 도시된 바와 같이 720×480 해상도의 YCbCr 영상 포맷으로 제 1 수평(Horizontal) 조합 처리부(50)로 입력되어 기설명된 바와 같이 720×240 화면으로 A 와 B 의 영상이 수평 조합되게 된다.

마찬가지로, YCbCr 신호로 처리되는 제 3 영상처리부(31)의 C 영상과 제 4 영상처리부(41)의 D 영상은 도 5에 도시된 바와 같이 720×480 해상도의 YCbCr 영상 포맷으로 제 2 수평(Horizontal) 조합 처리부(60)로 입력되어 기설명된 바와 같이 720×240 화면으로 C 와 D 의 영상이 수평 조합되게 된다.

이와 같이 720×240 화면으로 수평 조합된 제 1 수평조합 처리부(50)의 A 와 B 의 영상과, 720×240 화면으로 수평 조합된 제 2 수평조합 처리부(60)의 C 와 E 의 영상은 도 5에 도시된 바와 같이 720×240 해상도의 YCbCr 영상 포맷으로 제 3 수직(Vertical) 조합 처리부(70)로 입력된다.

즉, YCbCr 신호로 처리되는 제 1 수평조합 처리부(50)의 수평 A, B 조합 영상과 제 2 수평조합 처리부(60)의 수평 C, D 조합 영상은 720×240 해상도로서 YCbCr 영상 포맷으로 제 1 수직 조합부(71)로 입력된다.

입력된 2개의 영상(AB, CD)은 제 3 메모리 컨트롤러(72)에 의하여 제어되며, 각각의 AB, CD 영상은 실시간으로 동시에 들어오는 화면을 동기화시켜 처리해야 하므로 해당 제 3 수직 영상조합 메모리(73)에 동시에 저장되며 해당 메모리에 저장된 720×240의 화면은 수직 배열되는 구조로써 메모리에 저장이 되어서 제 3 영상변환부(83)의 영상처리를 위해 데이터를 내보낼 때에는 720×480의 구조에서 데이터를 가져가는 것과 동일한 방식으로 제 3 영상변환부(83)에 내보낸다.

이렇게 720×480으로 내보내진 화면은 제 3 영상변환부(83)를 통해 YUV 신호로 변환되어 제 3 출력부(84)를 통해 TV 출력되게 된다.

이렇게 하여 TV 화면에서 보여지는 영상은 도 5에 도시된 바와 같이 720×480 화면으로 AB 와 CD 의 수평 영상이 수직 조합되어 4분할 상태로 보여지게 된다.

이와 같은 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리를 위해서는 다수의 CCD 센서들에게 단일 타이밍 제너레이터(Timing Generator) 신호를 통해 동기적 컨트롤이 되도록 하여 CCD 센서들이 모두 동일한 위상(Phase)으로 CCD 센서의 영상을 상술한 영상처리기(100)로 입력하도록 하는 것이 중요한 과제이다.

도 6에는 이러한 타이밍 제어 부분을 설명하기 위하여 단일의 CCD가 사용된 예를 보여준다.

도 6에 도시된 바와 같이 CCD 센서의 CCD 영상은 ADC로 전달되며, ADC의 영상 데이터는 영상 처리기로 전달되게 된다. 이때, 타이밍 제너레이터는 수평 타이밍 동기 신호를 전달하는 것과 더불어 V-드라이버를 경유하여 수직 타이밍 동기 신호를 CCD 센서에 전달하게 된다.

이때, 상기 영상 처리기에서 ADC로 전달되는 신호에는 Serial Load Pulse(SL), Serial Data In(SDATA), Serial Clock In(SCK)와 DATA CLK(Disiral Data Output latch Clock), PBLK(Preblanking Clock Input), CLPOB(Black Level Clamp Clock Input), SHP(CDS Sampling clock for CCD Reference level), SHD(CDS Sampling Clock for CCD Data Level), Spare1, Spare2가 포함된다.

이제 도 7을 참조하여, 실제 4개의 다중 CCD 센서가 사용되는 환경에서의 타이밍 제어 부분을 자세하게 살펴본다.

이미 설명한 바와 같이, 각각의 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)의 CCD 영상은 상응하는 ADC(10b, 20b, 30b, 40b)로 전달되며, ADC(10b, 20b, 30b, 40b)의 영상 데이터는 영상 처리기(100)로 전달되게 된다.

이때, 영상 처리기(100)의 타이밍 제너레이터(110)는 각각의 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)를 구동시키기 위한 타이밍 신호를 내보내게 된다.

우선, 타이밍 제너레이터(110)는 다수의 CCD 센서들이 모두 동일한 위상으로 처리되도록 수직 관련 타이밍 신호를 각각의 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)별로 마련된 V-드라이버(131, 132, 133, 134)로 전달하며, 수평 관련 타이밍 신호를 멀티 시그널 드라이버(120)으로 전달한다.

여기에서 각각 다른 CCD 센서들에게 이 타이밍 신호를 전달하기 위해서는 팬 아웃(Fan-Out) 특성을 고려하여 도면에 도시된 바와 같이 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)마다 각각 다른 V-드라이버(131, 132, 133, 134)를 사용한다.

그리고 CCD 센서 구동에 가장 핵심적인 제어신호인 RG/H1/H2 3개의 신호의 경우 전용의 멀티 시그널 드라이버(120)를 사용하여 각각의 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)에 동시에 신호를 전달하게 된다.

이렇게 각각의 CCD 센서(10a, 20a, 30a, 40a)를 통해 내보내어지는 영상은 각각의 상응하는 ADC(10b, 20b, 30b, 40b)에 입력되고 각각의 입력된 영상을 영상 처리기(100)에서 수평 혹은 수평/수직 영상처리를 하게 된다.

이제, 도 8을 참조하여 이러한 타이밍 제너레이터(110)의 수평/수직 동기 신호의 전달 과정을 보다 상세히 설명한다.

상기 타이밍 제너레이터(110)는 CCD 센서를 구동시켜 동작할 수 있도록 하는 타이밍 신호를 생성하게 되는데, 보다 상세하게는 해당 멀티 시그널 드라이버(120)로 전달하기 위한 RG(CCD Reset Gate pulse) 신호, H2(CCD Horizontal driving pulse1) 신호 및 H1(CCD Horizontal driving pulse2) 신호와, 각각의 V-드라이버(131, 132, 133, 134)로 전달하기 위한 XSUB(CCD shutter speed control pulse) 신호, XV1 신호, XV2 신호, XV3 신호, XV4 신호, XSG1(CCD Read out pulse 1) 신호 및 XSG3(CCD Read out pulse 2) 신호를 생성한다.

여기에서 상기 타이밍 제너레이터(110)에서 생성되어 전달되는 RG, H1, H2 신호는 CCD 센서에 있는 영상신호(CY, MG) 성분을 CCD로부터 영상처리기(100)로 내보내주기 위한 신호이다.

즉, 이 신호를 CCD 센서에 넣어주지 않으면 영상신호가 CCD 센서로부터 나가지 않기 때문에 영상을 볼 수 없다. 즉 H1, H2 신호는 수평측으로 영상을 밀어내는 수평 타이밍 동기(Horizonral Timing Sync) 신호이고, RG 신호는 이 신호가 나갈 수 있도록 보조하게 된다.

이때, 타이밍 제너레이터(110) 측에서 출려되어지는 RG, H1, H2 신호를 동시에 병렬로 다수의 CCD에 인가하게 되면 신호는 동일하나 구동전류(Driving Current)가 부족해져 제대로 구동시키지 못하는 팬 아웃 문제가 발생되게 된다. 따라서 상기 멀티 시그널 드라이버(120)는 1×4(1-input, 4-output) 시그널 드라이버 3개(BankA, BankB, BankC)로 구성되며, 각 시그널 드라이버는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 RG, H1, H2 신호 중 하나를 각각 받아들여(1-input) 4개의 CCD 센서에 인가하되(4-output) 1개의 입력신호를 여러 개의 신호로 내보내고자 할 때 팬 아웃 문제가 발생되지 않도록 반도체 소자 내에서 동일 신호레벨을 전달하게 된다. 이러한 RG, H1, H2 신호 역시 단순하게 하이/로우 상태로만 동작되는 것이 아니며 신호를 구동시키는데 전류 구동(특히 RG 신호)을 하기 때문에 하나의 라인에 여러 개의 신호를 동시에 구동시킨다면 팬 아웃 문제가 발생하기 때문에 원하는 신호 레벨까지 구동을 하지 못하여 결과적으로 CCD 센서를 구동시키는데 문제가 발생하게 된다.

한편, 상기 타이밍 제너레이터(110)로부터 XSUB 신호, XV1 신호, XV2 신호, XV3 신호, XV4 신호, XSG1 신호 및 XSG3를 인가받은 각각의 V-드라이버(131, 132, 133, 134)는 각각의 CCD 센서에서 영상을 받아들일 수 있도록 CCD 타이밍 동기-수직(CCD Timing Sync-Vertical) 신호(VSUB, V1(CCD Vertical driving pulse phase-1), V2(CCD Vertical driving pulse phase-2), V3(CCD Vertical driving pulse phase-3), V4(CCD Vertical driving pulse phase-4))를 담당하는 CCD 센서에 공급 하게 된다. 즉, 각각의 V-드라이버(131, 132, 133, 134)는 타이밍 제너레이터(110)에서 받은 타이밍 동기 신호를 고전압 출력(High Voltage Output) 구동을 하여 CCD 센서에 영상출력을 위한 수직 고전압(Vertical High Voltage)을 공급하게 된다.

즉, V-드라이버는 고전압 출력 신호를 공급하여 CCD 센서에 공급하게 되는데, 이 역시 동일 신호라인에서 다중으로 신호가 뻗어나가는 경우 구동 전류가 부족해져 제대로 구동하지 못하는 팬 아웃 문제를 고려하여 4개의 V-드라이버(131, 132, 133, 134)가 사용되게 된다. 다시 말해 타이밍 제너레이터(110)에서 출력되는 수직(Vertical) 신호의 경우는 +15V, -9V까지의 높은 전압을 필요로 하므로 타이밍 제너레이터(110)에서 나오는 신호를 전압 레벨로 구동을 시켜주기 위해서는 타이밍 제너레이터(110)에서 받은 타이밍 동기 신호를 고전압 출력으로 내보내는 V-드라이버가 사용되어야만 다수의 CCD 센서 구동 환경에서도 팬 아웃 현상을 예방할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 영상처리장치를 먼저 일반적인 감시카메라에 적용할 경우에 있어서, 현재 감시 카메라의 경우 CCTV 카메라 시스템으로 1개의 카메라 센서가 1 방향의 감시만이 가능하게 되어 있다.

하지만 본 발명의 영상처리장치를 적용하면 부가적인 장치 없이도 CCD 센서가 앞, 뒤로 나란히 붙어 있는 형태로 CCTV용 카메라 제작이 가능하기 때문에 1 개의 감시 카메라로써 전, 후방을 모두 감시할 수 있는 시스템이 되므로 기존의 감시 카메라에 비해 2 개의 감시 카메라를 설치한 효과를 얻을 수 있으며 이로 인하여 설치 및 유지보수 등이 매우 용이하게 되어 뛰어난 경제적 효과를 기대할 수 있게 된다.

또 최근에 CCD 카메라가 많이 사용되는 차량 전장용품의 경우에 있어서도 적용할 수 있는 분야가 매우 다양하다.

예컨대, 차량의 운행상태에 대한 모든 기록을 남겨놓는 차량용 블랙박스(Black Box)에 적용할 경우 차량의 운행중 전방을 감시하는 부분과 함께 차량 내부의 상황에 대한 2 가지의 상황을 동시에 디스플레이할 수 있으며, 이렇게 동시 화면 출력의 경우는 2 개의 화면을 좌,우 비디오 포맷으로 만들어 1 개의 영상출력으로 내보낼 수 있게 된다.

즉, 차량용 블랙박스에서 녹화하는 경우는 2 개의 카메라 영상을 2 개 채널의 입력으로 받아들여 동시에 전방 및 자동차 내부를 녹화하는 형태이나, 본 발명에서는 1개의 채널만을 블랙박스에서 녹화하기 때문에 블랙박스의 영상 저장을 위한 데이터 저장장치의 용량은 절반으로 줄어들 뿐만 아니라, 이를 처리하는 블랙박스의 메인 처리장치의 처리량도 줄어들어 블랙박스의 데이터 저장을 위한 저장장치의 사용량도 줄어들기 때문에 부가적으로 파급되는 경제적인 효과가 크다.

더군다나, 4 개의 카메라 영상을 하나의 연결배선만을 사용하여 하나의 디스플레이 모니터로 처리할 수 있으므로 그 효율은 더더욱 극대화된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

도 1은 종래 기술에 따른 영상처리 장치에 대한 블럭도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 장치에 대한 블럭도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 장치의 영상 조합 과정을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리 장치에 대한 블럭도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리 장치의 영상 조합 과정을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 영상처리 장치에서 단일의 CCD가 사용된 타이밍 제어 부분을 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 영상처리 장치에서 4개의 다중 CCD 센서가 사용된 타이밍 제어 부분을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 영상처리 장치에서 4개의 다중 CCD 센서가 사용된 타이밍 제어 과정을 설명하기 위한 도면.

Claims

CYMG 컬러 포맷의 영상을 출력하는 적어도 둘 이상의 CCD 센서;

상기 CCD 센서들과 각각 대응되게 구비되며, 해당 CCD 센서로부터 출력되는 CYMG 컬러 포맷의 영상을 컬러 보간하여 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 출력하는 적어도 둘 이상의 영상처리부;

상기 영상처리부들로부터 출력되는 영상들을 수평 또는 수직으로 조합하여 내부 메모리에 저장하는 동시에, 수평 또는 수직으로 조합되어 저장되는 영상을 다운 스케일링하여 내부 메모리에 저장하여 출력하는 영상 조합 처리부; 및

상기 영상 조합 처리부로부터 출력되는 영상을 YUV 신호로 처리하여 TV 출력을 수행하는 영상변환부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 장치.
제 1항에 있어서,

상기 CCD 센서는 2 개로 구성되며,

상기 영상 조합 처리부는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링하는 수평 조합 처리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 장치.
제 1항에 있어서,

상기 CCD 센서는 4개로 구성되며,

상기 영상 조합 처리부는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링하는 2개의 수평 조합 처리부와,

상기 2개의 수평 조합 처리부로부터 출력되는 영상을 수직 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링 하는 하나의 수직 조합 처리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 장치.
(a) 적어도 둘 이상의 CCD 센서가 CYMG 컬러 포맷의 영상을 출력하는 단계;

(b) 각각의 CCD 센서로부터 출력되는 CYMG 컬러 포맷의 영상을 컬러 보간하여 휘도(Y) 및 색차(CbCr) 신호로 영상처리하여 출력시키는 단계;

(c) 상기 영상처리된 출력 영상들을 수평 또는 수직으로 조합하여 내부 메모리에 저장하는 동시에, 수평 또는 수직으로 조합되어 저장되는 영상을 다운 스케일링하여 내부 메모리에 저장하여 조합출력하는 단계; 및

(d) 상기 조합출력되는 영상을 YUV 신호로 처리하여 TV 출력시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 방법.
제 4항에 있어서,

상기 CCD 센서가 2 개로 구성되는 경우,

상기 (c) 단계는 2 개의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 출력 영상을 다운 스케일링하여 하나의 수평 조합영상을 출력시키는 것을 특징 으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 방법.
제 4항에 있어서,

상기 CCD 센서가 4개로 구성되는 경우,

상기 (c) 단계는, 4개의 CCD 센서에 대하여 각각 2 개씩의 CCD 센서에서 출력되는 영상을 수평 상태로 조합하고 해당 조합 출력영상을 다운 스케일링하여 2개의 수평 조합영상을 출력시키는 단계; 및

상기 2개의 수평 조합영상을 수직 상태로 조합하고 해당 조합 출력영상을 다운 스케일링하여 하나의 수평/수직 조합영상을 출력시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 CCD 센서의 동시 영상처리 방법.