KR20100028007A - 이미지 센서 및 그 동작방법과 용도 - Google Patents

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Abstract

종래의 이미지 센서가 영상의 가시 정보와 변화 정보를 동시에 취득하는데 사용될 때, 고프레임률의 요구를 만족시키기 어렵고, 휴대용 장비에 사용하기 어려운 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 서로 다른 시각의 제1 영상과 기준 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하도록 배치되며 해상도가 가시화 요구를 만족시키는 광전 어레이와, 제1 영상과 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하고 기준 영상에 대한 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하도록 배치된 제1 모듈과, 영상의 전기 신호를 판독하고 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 취득하도록 배치된 제2 모듈을 포함하는 이미지 센서 및 이의 동작방법과 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 가시화 요구를 만족시키는 프레임률에서 영상의 가시 정보를 출력할 수 있고 고프레임률에서도 영상의 변화 정보를 출력할 수 있으며, 외부자원을 점용하지 않고 휴대폰 등 휴대용 장비에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

이미지 센서 및 그 동작방법과 용도{AN IMAGE SENSOR, THE OPERATING METHOD AND USAGE THEREOF}
본 발명은 센서에 관한 것으로서 특히 이미지 센서 및 이 이미지 센서의 동작방법과 용도에 관한 것이다.
종래 기술에 있어서, 이미지 센서는 CMOS를 토대로 하든 CCD를 토대로 하든 모두 그 기능에 따라 두가지로 나뉜다. 한 가지는 이미지의 정적 또는 동적 가시 신호를 출력하기 위한 이미지 센서로서, 그 특징은 무압축 또는 압축 후의 가시적인 이미지 신호만을 출력함으로써 원시적인 이미지로 환원하여 관람하도록 하는 것이다. 이러한 이미지 센서는 일반적으로 소비형 전자제품에 있어서 촬영, 촬상 또는 감시 등 용도로 사용된다. 이미지 센서의 광전 어레이는 일반적으로 1만 화소에 도달하거나 초과하는데, 이렇게 하여야만 가시영상으로 환원될 수 있는 이미지 신호를 출력할 수 있다. 다른 한 가지는 이미지 변화 정보만을 출력하는 이미지 센서로서, 그 특징은 과거 시각의 이미지에 대한 현재 시각의 이미지의 변화 정보, 예를 들어 이미지에 있어서의 어느 한 물체의 변위, 이동 속도 또는 이미지 자체의 변위, 회전 등을 출력하는 것이다. 이러한 이미지 센서는 광마우스에 널리 응용되 고 있으며, 컴퓨터에 마우스의 위치와 변위를 제공하여 컴퓨터가 이러한 변화 정보에 근거하여 기타 응용 기능, 예를 들어 커서의 이동을 제어하도록 한다. 필요한 변화 정보를 얻기 위해서는 반드시 고속, 예를 들어 적어도 100프레임/초의 고프레임률로 멀티프레임의 이미지 데이터를 처리해야 한다. 고프레임률의 처리 요구에 의하면 처리하는 매개 프레임 이미지의 데이터량은 작아야 한다. 그러므로, 이러한 종류의 이미지 센서의 광전 어레이의 해상도는 예를 들어 1만 화소 이하로 낮다.
오늘날의 컴퓨터, 게임기와 휴대폰에 있어서, 사용자의 동작을 감지 식별하고 입력 명령으로서 장비 제어를 진행하는 것이 클로즈업되고 있다. 현재의 게임기와 휴대폰 등의 장비에 널리 사용되는 가속도 센서에 의해 감지 식별하는 방법에 비해, 이미지 센서에 의해 포착한 이미지의 변화를 통하여 사용자의 동작을 감지 식별하는 방법은 확실하고 편리하다. 이러한 응용 수요에 따라 컴퓨터, 게임기 및 휴대폰에 전문적으로 이미지 변화 정보를 출력하는 저화소 이미지 센서 및 처리칩을 장착할 수 있으나 이렇게 하면 원가가 비교적 높고 공간을 많이 차지하게 된다. 또한 장비에 이미 장착된 가시 신호를 출력하는 카메라 등 장비의 고화소 이미지 센서를 직접 사용해, 후단에서 소프터웨어 또는 하드웨어 방식으로 가시 신호를 처리하여 운동 검측을 실현함으로써 공간을 절약할 수 있다. 그러나 가시 신호를 처리하여 운동 검측을 진행할 경우, 이미지 센서의 해상도가 비교적 높기 때문에 가시 신호의 데이터량이 크므로, 이 대량의 이미지 데이터를 사용하여 운동 검측을 진행하는 처리 장치는 반드시 강력한 기능을 가지고 있어야 한다. 만약 이 처리 장치를 이미지 센서 내부에 설치하면 이미지 센서의 원가가 높고 구조가 복잡하며 사이즈가 커서 휴대폰 등 휴대용 전자제품에 응용하기 어렵게 된다. 만약 이 처리 장치가 이미지 센서의 외부 장비, 예를 들어 휴대폰 처리 장치에서 작동하는 소프트웨어 모듈일 경우, 휴대폰 처리 장치의 CPU 시간을 점용하고 휴대폰의 기능을 저하시키며, 휴대폰의 메모리를 점용해야 할 필요가 있기에 전체적인 원가를 증가시킨다. 또한, 이미지 센서 자체의 처리 장치를 사용하여 변화 정보를 연산하든 외부장비의 처리 장치를 사용하여 변화 정보를 연산하든 이미지 센서의 광전 어레이 상의 대량 데이터를 판독하는데 소모하는 시간이 모두 길기 때문에 변화 정보 연산의 프레임률을 향상시키지 못한다.
상술한 바와 같이 이미지의 가시 정보와 이미지의 변화 정보의 출력 기능을 모두 갖춘 이미지 센서는 이상적인 것임을 알 수 있다. 이러한 이미지 센서는 화소 데이터의 판독 및 변화 정보의 연산 이 두 측면에서 고프레임률의 요구를 모두 만족시켜야 하며, 외부 자원을 점용하지 않고 휴대용 장비에 사용하기 편리해야 한다. 이러한 이미지 센서는 또한 원가가 낮고 사이즈가 작은 장점을 가지는 것이 바람직하다.
상기의 적어도 하나의 기술 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일측면에 따른 일 실시예에서는 다음과 같은 이미지 센서를 제공한다. 이 이미지 센서는 광전 어레이, 제1 모듈, 제2 모듈을 포함하고, 여기서 상기 광전 어레이는 그 위의 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하도록 배치되고, 상기 영상은 특정 시각의 제1 영상과 적어도 다른 한 시각의 적어도 하나의 기준 영상을 포함하며, 상기 광전 어레이의 해상도는 가시화 요구를 만족시키며, 영상의 화소 개수는 칩의 광전 어레이의 크기와 상당하거나 칩의 광전 어레이의 크기보다 작을 수 있으며, 예를 들어 VGA의 이미지 센서로부터 QVGA, CIF와 같이 VGA의 해상도보다 작은 이미지를 취득할 수 있다. 제1 모듈은 상기 광전 어레이로부터 상기 제1 영상의 전기 신호와 각각의 상기 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하고 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하도록 배치된다. 제2 모듈은 상기 광 전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하고 하나 또는 복수개 영상의 가시 정보를 취득하도록 배치된다.
우선적으로, 상기 제1 모듈은, 상기 광전 어레이로부터 상기 제1 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻고, 상기 적어도 하나의 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 각각의 제2 샘플신호를 얻도록 배치된 리드 회로와, 각각의 상기 제2 샘플신호를 기억하도록 배치된 메모리와, 상기 메모리로부터 각각의 상기 제2 샘플신호를 판독하고 상기 리드 회로에 의해 얻은 상기 제1 샘플신호를 취득하며 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하도록 배치된 처리 장치를 포함하며, 상기 리드 회로가 전기 신호를 샘플 판독하는 프레임률과 샘플신호의 데이터량이 상기 처리 장치가 상기 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구를 만족하도록 구성된 것이 바람직하다.
더욱 우선적으로, 한 가지 경우에 있어서 상기 리드 회로가 전기 신호를 샘플 판독하기 위한 프레임률이 100프레임/초보다 크고, 상기 샘플신호의 데이터량이 상기 영상의 전기 신호의 데이터량의 5%보다 작으며, 상기 리드 회로는 행 및/또는 열을 건너뛰는 방식으로 광전 어레이 상의 전기 신호에 대해 샘플 판독을 진행하고, 다른 한 가지 경우에 있어서 상기 리드 회로는 매번마다 복수행 및/또는 복수열 상의 전기 신호를 누가(累加)하고, 누가 후의 샘플값을 판독하는 방식으로 광전 어레이 상의 전기 신호에 대해 샘플 판독하며, 처리 장치는 누가된 샘플신호에 대해 평균을 낸 후 상기 변화 정보를 연산하도록 배치된다.
본 발명의 다른 한 측면에 따른 실시예에서는, 특정 시각의 제1 영상과 적어 도 다른 한 시각의 적어도 하나의 기준 영상을 포함하는 영상에 대해 감광하여 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하되, 상기 광전 전환의 해상도가 가시화 요구를 충족하도록 하는 단계 ⅰ와, 상기 제1 영상의 전기 신호와 각각의 상기 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하며 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하는 단계 ⅱ를 포함하는 이미지 센서의 동작방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실시예에서는 이미지의 가시 정보와 이미지의 변화 정보를 출력하는 두 가지 기능을 겸한 이미지 센서를 제공한다. 이 이미지 센서는 가시화 요구를 만족하는 프레임률에서 영상의 가시 정보를 출력할 수 있고, 고프레임률에서도 영상의 변화 정보를 출력할 수 있으며, 외부 자원을 점용하지 않으며, 특히 휴대폰 등 자원이 약한 휴대용 장비에 유용하게 이용할 수 있다.
본 발명의 상기 특성 및 기타 특성에 대해서는 이하 실시예 부분에서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 가시화 요구를 만족시키는 프레임률에서 영상의 가시 정보를 출력할 수 있고 고프레임률에서도 영상의 변화 정보를 출력할 수 있으며, 외부 자원을 점용하지 않고 휴대폰 등 휴대용 장비에 유용하게 사용될 수 있다.
도면을 참조하면서 아래에 기재된 비한정성 실시예에 대한 상세한 설명을 읽 어보면 본 발명의 특징, 목적 및 장점을 더욱 쉽게 파악할 수 있다. 여기서 동일 또는 유사한 도면 부호는 동일 또는 유사한 장치를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일측면의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 모듈 및 구조를 나타내는 도면이다. 이 이미지 센서는 광전 어레이(an optoelectronic array), 이미지의 변화 정보를 취득하기 위한 제1 모듈, 이미지의 가시 정보를 취득하기 위한 제2 모듈과, 제1 모듈 및 제2 모듈의 단독 또는 동시 동작을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함한다. 상기 이미지 센서는, 제2 모듈이 영상의 가시 정보를 포착할 수 있도록 광전 어레이의 해상도가 1만 화소 이상에 도달해야 하며, 현재 널리 사용되는 컬러 필터 어레이를 갖춘 베이어 패턴 이미지 센서일 수 있고, 또한 이보다 더욱 완벽한 Foveon X3 센서 또는 3CCD 프리즘 광선분리형 센서 등 기타 센서일 수도 있다. 제1 모듈은 하나의 리드 회로(reading circuit) , 하나의 압축 장치, 하나의 메모리, 하나의 처리 장치, 하나의 기억 장치와 하나의 출력 인터페이스를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 모듈은 제1 모듈의 리드 회로와 메모리를 재생하며, 이미지 처리 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 도 2를 참고하여 이미지 센서의 각 부품의 동작 방식과 이미지 센서의 동작 방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 단계 S1에서 이미지 센서는 어느 한 시각에 광전 어레이(100)를 통하여 하나의 기준 영상(reference images)에 대하여 감광하고 기준 영상의 광신호를 전기 신호로 전환시킨다. 이 해상도가 1만 화소 이상인 광전 어레이에 의해 제공되는 전기 신호의 데이터량은 가시화 요구를 만족시킨다.
이미지 센서의 컨트롤러는 제1 모듈과 제2 모듈이 단독으로 동작 상태에 있거나 동시에 동작 상태에 있도록 지시한다. 예시적으로, 이 컨트롤러는 하나의 레지스터를 포함할 수 있으며, 이 레지스터는 두 자릿수의 로직값으로 세가지 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어 10은 제1 모듈이 동작하고 제2 모듈이 동작하지 않음을 나타내고, 01은 제1 모듈이 동작하지 않고 제2 모듈이 동작함을 나타내며, 11은 제1 모듈과 제2 모듈이 모두 동작함을 나타낸다. 제1 모듈과 제2 모듈은 각각 주기적으로 이 레지스터의 값을 판독한 후, 본 모듈의 동작 여부를 판단한다. 이 컨트롤러는 이미지 센서가 장착된 휴대폰 등 장비의 명령을 접수할 수 있으며, 레지스터의 로직값을 설정하여 두 모듈의 동작상태를 제어한다.
제1 모듈이 본 모듈의 동작여부를 판단한 후, 단계 S2에서 제1 모듈의 리드 회로는 광전 어레이로부터 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제2 샘플신호를 얻는다. 전기 신호를 샘플 판독하기 위한 프레임률과 제2 샘플신호의 데이터량은 압축된 후, 상기 처리 장치가 100프레임/초보다 크거나 같은 프레임률로 상기 변화 정보를 연산하기 위한 요구를 만족시킨다.
구체적으로는 도 3에서 나타내는 바와 같이 리드 회로는, 광전 어레이의 적어도 1행의 화소를 게이팅하기 위한 행게이트회로(101)와, 광전 어레이의 매개 열과 일일이 대응되는 복수개의 버퍼 커패시터를 포함하며, 행게이트회로에 의해 게이팅된 광전 어레이의 적어도 1행의 화소 중에서 상응한 열의 전기 신호가 복수개의 버퍼 커패시터에 각각 일시적으로 기억되는 버퍼(102)와, 버퍼의 적어도 하나의 버퍼 커패시터를 게이팅하고 행게이트회로와 협동하여 광전 어레이 상의 화소를 샘 플 게이팅하기 위한 열게이트회로(103)와, 행게이트회로와 열게이트회로에 의해 샘플 게이팅된 판독 영상의 샘플값 전기 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하도록 배치된 ADC 회로(104)를 포함한다. 이 리드 회로에 의해 판독된 제2 샘플신호의 프레임률은 처리 장치의 100프레임/초 이상의 프레임률을 만족시켜야 하며, 제2 샘플신호의 데이터량도 변화 정보에 대한 연산 요구를 만족시켜야 한다.
바람직한 일 실시예에서 리드 회로는 격행(隔行) 및/또는 격열(隔列)의 방식으로 샘플 판독을 진행한다.
일 실시예에 있어서, 단계 S20에서 행게이트회로(101)는 적어도 1행의 격행(隔行)으로 광전 어레이(100)의 행 화소를 게이팅한다. 단계 S21에서 버퍼(102)는 행게이트회로에 의해 적어도 1행의 격행으로 게이팅된 광전 어레이의 1행 화소의 전기 신호를 열에 따라 일시적으로 기억한다. 단계 S22에서 열게이트회로(103)는 버퍼(102)에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 각 열의 전기 신호를 순차적으로 게이팅한다. 단계 S23에서 ADC 회로(104)는 열게이트회로(103)에 의해 게이팅된 전기 신호에 대해 순차적으로 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시킨다. 처리 장치가 변화 정보를 연산하는 100프레임/초 이상의 프레임률의 요구를 만족시키기 위하여 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는 바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 제2 샘플신호를 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축하여 처리 장치(109)의 운동 검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
다른 실시예에 있어서, 단계 S20'에서 행게이트회로(101)는 광전 어레이(100)의 매개 행을 순차적으로 게이팅한다. 단계 S21'에서 버퍼는 매번마다 행게이트회로(101)에 의해 게이팅된 광전 어레이(100)의 1행 화소의 전기 신호를 열에 따라 일시적으로 기억한다. 단계 S22'에서 열게이트회로(103)는 적어도 하나의 버퍼 커패시터를 건너뛰어, 즉 적어도 1열의 격렬(隔列)로 버퍼(102)에 일시적으로 기억된 전기 신호를 순차적으로 게이팅한다. 단계 S23'에서 ADC 회로(104)는 열게이트회로(103)에 의해 적어도 1열의 격렬로 게이팅된 전기 신호에 대해 순차적으로 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고, 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는 바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 또는 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 제2 샘플신호는 또 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축되어 처리 장치(109)의 운동검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
또 다른 실시예에서는 이상의 두가지 샘플링 방식을 동시에 진행한다. 단계 S20"에서 행게이트회로(101)는 적어도 1행의 격행으로 광전 어레이(100)의 행 화소를 게이팅한다. 단계 S21"에서 버퍼(102)는 행게이트회로(101)에 의해 적어도 1행의 격행으로 게이팅된 광전 어레이(100)의 1행 화소의 전기 신호를 열에 따라 일시적으로 기억한다. 단계 S22"에서 열게이트회로(103)는 버퍼(102)에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 열을 적어도 1열의 격렬로 순차적으로 게이팅한다. 단계 S23"에서 ADC 회로(104)는 열게이트회로(103)에 의해 적어도 1열의 격렬로 게이팅된 전 기 신호에 대해 순차적으로 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고, 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 또는 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 제2 샘플신호는 또 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축되어 처리 장치(109)의 운동 검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
다른 하나의 바람직한 실시예에서 리드 회로는 복수행 및/또는 복수열의 샘플값을 누가(累加)하여 누가된 샘플값을 판독하는 방법으로 샘플 판독을 진행한다.
또한, 일 실시예에서 행게이트회로(101)는 매번마다 동시에 광전 어레이(100)의 각 행 화소 중의 복수행을 게이팅한다. 게이팅된 복수행의 화소 중에서 동일 열에 놓이는 각 화소의 전기량은 버퍼(302)의 상응한 열의 버퍼 커패시터에 모여 열에 따른 샘플값의 누가를 실현한다. 버퍼(302)는 행게이트회로(101)에 의해 동시에 게이팅된 광전 어레이의 복수행 화소의 전기 신호의 샘플값의 합을 열에 따라 일시적으로 기억하여 복수행 화소 누가 기능을 실현한다. 특히, 매개 열에서 누가되는 복수개 화소의 컬러 채널은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 즉, 원시 컬러 이미지를 환원하는 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 요구에 반드시 부합해야 할 필요가 없는 바, 그 이유는 변화 정보의 연산은 컬러 보간 및 이미지 환원을 진행할 필요가 없기 때문이다. 버퍼(102)는 열에 따라 누가된 행게이트회로에 의해 게이팅된 복수행의 전기 신호의 샘플값을 각각 일시적으로 기억한다. 열게이트회로(103)는 버퍼(102)에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 각 열을 순차적으로 게이팅한다. ADC 회로(104)는 열에 따라 누가된 복수행 화소의 전기 신호의 샘플값에 대해 순차적으로 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고, 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는 바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 또는 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 상기 샘플신호는 또 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축되어 처리 장치(109)의 운동 검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
또한, 다른 일 실시예에서 행게이트회로(101)는 광전 어레이(100)의 한 행을 게이팅한다. 버퍼(102)는 행게이트회로(101)에 의해 게이팅된 1행 화소의 전기 신호를 열에 따라 일시적으로 기억한다. 열게이트회로(103)는 버퍼(102)의 복수개의 버퍼 커패시터를 동시에 게이팅하고, 이 복수개의 버퍼 커패시터 내의 전기량은 ADC 회로(104)에 누가되어 복수열 화소의 누가를 실현한다. 특히, 누가한 복수열 화소의 컬러 채널은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 즉, 원시 컬러 이미지를 환원하는 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 요구에 반드시 부합해야 할 필요가 없는 바, 그 이유는 변화 정보의 연산은 컬러 보간 및 이미지 환원을 진행할 필요가 없기 때문이다. ADC 회로(104)는 행에 따라 누가된 전기 신호의 샘플값에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고, 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 또는 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 상기 샘플신호는 또 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축되어 처리 장치(109)의 운동 검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
또 다른 실시예에서는 이상의 두가지 샘플링 방식을 동시에 진행한다. 행게이트회로(101)는 매번마다 동시에 광전 어레이(100)의 각 행 화소 중의 복수행을 게이팅하며, 게이팅된 복수행 화소의 전기량을 버퍼(102)의 상응한 버퍼 커패시터에 누가한다. 열게이트회로(103)는 버퍼(102)의 복수개의 버퍼 커패시터를 동시에 게이팅하고 그 중의 복수개 전기량은 ADC 회로(104)에 누가되며, ADC 회로(104)는 복수행 및 복수열의 누가된 전기 신호의 샘플값에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하여 제2 샘플신호를 얻는다. 특히, 누가한 복수개 화소의 컬러 채널은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 즉, 원시 컬러 이미지를 환원하는 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 요구에 반드시 부합해야 할 필요가 없는 바, 그 이유는 변화 정보의 연산은 컬러 보간 및 이미지 환원을 진행할 필요가 없기 때문이다. 샘플 판독은, 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고, 제2 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 한다. 또한, 샘플신호의 데이터량도 감소시켰는바, 거듭 사용되는 칩 내부의 메모리(108)가 적어도 5프레임 또는 5프레임 이상의 이미지를 기억할 수 있도록 상기 샘플신호는 또 압축 장치(106)에 의해 한층 더 압축되어 처리 장치(109)의 운동 검측 시의 데이터 요구를 만족시킨다.
또 다른 바람직한 실시예에서는 상기 두 바람직한 실시예의 판독 방식을 사용한다. 즉, 행게이트회로(102)는 매번마다 동시에 1행의 격행으로 복수행의 화소를 게이팅하고, 이 복수행 화소의 전기 신호는 버퍼(102)에 누가되며, 열게이트회 로(103)는 매번마다 동시에 1열의 격렬로 복수개의 버퍼 커패시터를 게이팅하고, 복수개의 버퍼 커패시터의 전기량은 ADC 회로(104)에 누가되어 아날로그-디지털 변환을 거친다. 이렇게 하면 데이터 판독의 프레임률을 향상시키고 이 프레임률은 처리 장치(109)가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구에 부합된다. 처리 장치(109)가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률 요구 및 처리 장치(109)의 처리 능력과 거듭 사용할 수 있는 칩 내부의 메모리(108)의 크기에 의하여 각 프레임 샘플신호의 크기를 확정할 수 있으며, 이 크기에 근거해 광전 어레이(100) 자체의 해상도 크기를 결합하여, 샘플신호의 판독 획득을 위한 프레임률과 데이터량이 변화 정보를 연산하기 위한 처리 장치의 요구를 만족시킬 수 있도록 적합한 샘플링 방식을 정할 수 있으며, 모든 적합한 샘플링 방식은 모두 본 발명 청구항의 보호범위 내에 있음을 이해할 수 있다.
현재 해당 분야의 광전 어레이 리드 회로는 일반적으로 행 게이팅, 행 데이터의 일시적 기억, 일시적으로 기억한 행 데이터에 대한 열 게이팅 및 아날로그-디지털 변환의 순서에 따르며, 상응한 리드 회로에 의해 광전 어레이로부터 화소의 샘플값을 판독한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 판독 방식, 예를 들어 먼저 열 게이팅을 진행하고 그 다음에 행 게이팅을 진행하는 방식에 의해 상응한 리드 회로로 샘플 판독을 진행하는 방식도 본 발명 청구항의 보호범위 내에 있으며, 이에 대해 본 발명에서는 구체적으로 설명하지 않는다.
다음으로, 제어 장비(105)는 ADC 회로의 결과를 압축 장치(106)에 제공하는 것을 제어한다. 단계 S3에서 압축 장치(106)는 압축 알고리즘에 근거해 제2 샘플신 호를 압축하여 압축 후의 제2 샘플신호를 얻는다. 압축 후의 제2 샘플신호의 데이터량은 더욱더 감소되고 이미지의 공간 특징을 가지며 변화 정보의 연산에 적합하다. 가시적 이미지 신호로 환원할 필요가 없기 때문에 압축비는 100배 이상에 도달할 수 있다. 압축 장치는 디지털 회로의 형식으로 구현되며 사용할 수 있는 압축 알고리즘은 예를 들어 샘플링한 이미지에 대해 분할 누가를 진행하여 평균을 구하는 등의 알고리즘이 있다. 이미지의 변화 정보 연산은 당업자가 숙지하고 있는 기술이기 때문에 적용되는 압축 알고리즘은 이상의 예에 한정되는 것이 아니며, 기타 종래의 것과 장차 개발될 그 어떤 적용 압축 알고리즘도 본 발명 청구항의 보호범위 내에 있다는 것을 알 수 있다. 압축 장치(106)에 의해 압축하여 얻은 샘플신호의 데이터량은 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구에 부합한다. 예를 들어, 처리 장치는 100프레임/초 이상의 프레임률에서 동작해야 하며 압축 장치(106)의 프레임률은 100프레임/초보다 크거나 같아야 한다. 프레임률이 일정한 조건에서 처리 장치(109)가 단위 시간 내에 처리할 수 있는 데이터량의 증가와 칩 내부의 거듭 사용할 수 있는 메모리(108)의 증대에 따라 압축 후의 매개 프레임 샘플신호의 크기가 상응하게 커질 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 경우, 리드 회로에 의해 판독하여 얻는 제2 샘플신호의 크기를 적당하게 증대하거나 압축 장치(106)의 압축비를 적당하게 감소할 수 있다.
이어서, 제어 장비(107)는 압축 후의 제2신호를 메모리(108)에 제공한다. 단계 S4에서 메모리(108)는 압축 후의 제2 샘플신호를 기억한다. 실제 회로에서 이 메모리는 하나의 스태틱 랜덤 엑세스 메모리(SRAM)를 포함할 수 있다. 이 메모리는 이미지 센서 내에 포함되며 외부 장비의 기억 자원을 점용하지 않는다.
본 이미지 센서는 어셈블리 라인(streamline) 방식으로 동작하는 것이 바람직하다. 즉, 1클럭주기에서 리드 회로, ADC 회로(아날로그-디지털 변환 회로)(104), 압축 장치(106)와 메모리(108)가 동시에 동작하여 일부 데이터를 각각 처리하고, 얻은 결과를 각각 하급 장비에 출력한다. 그 다음의 클럭주기에서 각 장비는 상급 장비가 제공한 입력에 대해 각각 처리하고 출력을 하급 장비에 제공한다. 어셈블리 라인 방식은 비교적 높은 동작 프레임률과 비교적 작은 칩면적을 가진다. 최종적으로 기준 영상의 제2 샘플신호는 메모리(108)에 기억된다.
다음으로 또 다른 시각, 예를 들어 100프레임/초의 프레임률을 만족시키기 위하여 기준 영상에 대해 감광한 후의 0.01초 뒤에 단계 S5에서 이미지 센서는 광전 어레이를 통하여 하나의 제1 영상에 대해 감광을 진행하고 제1 영상의 광신호를 전기 신호로 변환시킨다.
단계 S6에서 제1 모듈의 리드 회로는 광전 어레이로부터 제1 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻는다. 리드 회로가 제1 샘플신호를 판독하여 얻는 프레임률은 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구에 부합한다. 상술한 기준 영상을 샘플 판독하여 제2 샘플신호를 얻는 것과 유사하게 리드 회로는 격행 및/또는 격렬로 광전 어레이의 각 화소를 판독, 및/또는 복수행 및/또는 복수열로 각 화소의 샘플값을 누가하여 제1 샘플신호를 얻을 수 있다. 구체적인 샘플링 방식은 상술한 상세한 설명을 참고로 하며 여기서는 구체적으로 설명하지 않는다. 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 100프레임/초 이상의 프레임 률의 요구를 만족시키도록 제1 샘플신호를 판독하여 얻는 시간은 0.01초보다 짧아야 하며, 판독하여 얻은 제1 샘플신호의 데이터량은 압축 후 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 요구를 만족시켜야 한다.
단계 S7에서 압축 장치(106)는 압축 알고리즘에 근거해 제1 샘플신호를 압축하여 압축 후의 제1 샘플신호를 얻는다. 압축 장치(106)의 동작 방식은 상술한 상세한 설명을 참고로 하며 여기서는 구체적으로 설명하지 않는다.
제어 장비(107)는 압축 후의 제1 샘플신호를 처리 장치(109)에 제공하는 것을 제어한다. 단계 S8에서 처리 장치(109)는 메모리(108)로부터 압축 후의 제2 샘플신호를 판독하고 압축 장치에 의해 얻은 압축 후의 제1 샘플신호를 취득하며 압축 후의 제1 샘플신호와 제2 샘플신호에 근거해, 어셈블리 라인 방식을 이용하여 기준 영상에 대한 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 연산한다. 처리 장치(109)는 이미지 센서 내에 포함되며, 외부 장비의 연산 자원을 점용하지 않는다. 변화 정보를 얻어 외부 장비를 제어하기 위하여 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률은 일반적으로 100프레임/초보다 크다.
처리 장치(109)는 디지털 회로의 형식으로 구현할 수 있으며, 처리 장치에 고정화된, 각 제2 샘플신호에 대한 제1 샘플신호의 X, Y좌표의 관련 알고리즘을 이용하여 예를 들어 이하의 변화 정보 중 적어도 하나를 연산한다.
- 제1 영상의 적어도 일부 내용이 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행 이동한 변위.
- 제1 영상의 적어도 일부 내용이 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/ 또는 Z축을 기준으로 회전한 각도.
- 제1 영상의 적어도 일부 내용의 기준 영상에 대한 휘도의 변화 정보.
또한, 이미지 센서가 기준 영상과 제1 영상을 포착하는 시간 차를 이미 알고 있기 때문에 처리 장치는 이 시간 차와 상기 변화 정보에 근거해, 예를 들어 미분하는 방법을 이용하여 이하의 변화 정보 중 적어도 하나를 연산해낼 수 있다.
- 상기 제1 영상의 적어도 일부 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행 이동한 속도.
- 상기 제1 영상의 적어도 일부 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 기준으로 회전한 각속도.
바람직한 일 실시예에서 리드 회로는 제1 샘플신호의 각 부분을 순차적으로 얻는다. 예를 들어 광전 어레이의 제1행부터 마지막 행을 순차적으로 누가하여 매개 행의 샘플신호를 각각 얻는다. 이러한 경우, 리드 회로가 1행의 샘플신호를 얻은 후, 처리 장치(109)는 아날로그-디지털 변환을 거친 샘플 데이터를 MxN 어레이로 통계하며, 면적을 절약하기 위해 처리 장치는 어셈블리 라인 방식을 이용하여 행에 따라 먼저 제1조의 N개 데이터를 통계해내고, 메모리(108)로부터 제2 샘플신호의 상기 제1조와 대응하는 통계신호, 예를 들어 제2 샘플신호의 제1조의 N개 통계 데이터를 판독하여 제2 샘플신호에 대한 상기 제1조 신호의 변화를 나타내는 일부 변화 정보를 연산한다. 리드 회로가 샘플값을 판독하는 동시에 처리 장치(109)가 병행하여 변화 정보를 연산하면 연산 시간을 더 한층 단축할 수 있어 연산 속도를 향상시킨다. 각 조의 신호에 각각 대응하는 일부 변화 정보는 전체 기준 영상에 대한 전체 제1 영상의 변화 정보를 구성한다.
이어서, 단계 S9에서 기억 장치(110)는 연산하여 얻은 변화 정보를 기억한다. 예를 들어 기억 장치(110)는 상기 메모리(108)로 사용되는 SRAM을 재생(Reuse)하거나 레지스터 그룹에 저장할 수 있다. 다른 한가지 경우, 이미지 센서는 기억 장치(110)를 포함하지 않으며, 출력 인터페이스(111)는 처리 장치에 의해 생성되는 변화 정보를 실시간으로 출력한다.
마지막으로 단계 S10에서 출력 인터페이스(111)는 기억 장치 내의 변화 정보를 출력한다. 출력 인터페이스(111)는 내부집적회로(Inter-Integrated Circuit,I2C라고 약칭) 등 직렬 프로토콜에 근거하여 출력하는 것이 바람직하다. I2C 인터페이스를 사용하는 것은 비교적 작은 패키지 사이즈와 비교적 적은 핀수를 가지는 바람직한 실시예일 뿐, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것이 아니며, 출력 인터페이스는 8개의 핀을 가지는 병렬 출력 인터페이스일 수도 있다.
이상에서 이미지 센서가 제1 영상과 그 직전의 하나의 기준 영상을 포착하는 것을 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였다. 이미지 센서는 직전의 복수의 시각에 복수개의 기준 영상을 각각 포착할 수 있으며, 샘플 판독하여 각 제2 샘플신호를 얻고 압축 후에 메모리에 저장하며, 현재 시각의 제1 영상을 포착하고 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻어 압축을 진행하며, 처리 장치는 현재의 제1 영상의 압축 샘플신호와 직전의 복수 시각의 복수개 기준 영상의 각 압축 샘플신호에 근거하여 각 영상의 일부 내용이 직전의 하나의 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에 서 평행 이동한 속도, 또는 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 따라 회전한 각속도를 연산해낸다. 이미지 센서가 각 영상을 포착하는 시간 차를 이미 알고 있기 때문에 처리 장치는 이 시간 차와 이미 연산해 얻은 속도에 근거해, 예를 들어 미분하는 방법을 이용하여 이하의 변화 정보 중 적어도 하나를 연산해 낼 수 있다.
- 제1 영상의 적어도 일부 내용이 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행 이동한 가속도 신호.
- 제1 영상의 적어도 일부 내용이 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 기준으로 회전한 각가속도 신호.
주의해야 할 것은 리드 회로가 기준 영상과 제1 영상의 각 화소의 샘플값을 복수행 및/또는 복수열로 누가하여 제2 샘플신호와 제1 샘플신호를 얻을 경우, 처리 장치는 변화 정보를 연산하기 전에 먼저 샘플값에 대한 누가 평균(累加 平均)을 연산한 다음, 평균한 제1 샘플신호와 평균한 제2 샘플신호에 근거하여 변화 정보를 연산한다.
처리 장치 또는 이미지 센서 외부의 처리 장비는 상기 변화 정보를 분석하여 이미지 센서가 포착한 장면(scene)의 변화, 예를 들어 사용자 손발, 몸체의 움직임 등을 얻어 낼 수 있으며, 또한 이미지 센서 자체 위치의 변화, 예를 들어 사용자가 손에 쥔 휴대폰을 흔드는 동작, 및 장면과 위치 변화의 선속도, 각속도 등을 얻어 낼 수 있으며, 또한 운동 패턴을 식별할 수 있다.
제2 모듈은 본 모듈의 동작을 판단한 후, 단계 S11에서 광전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하고, 판독된 하나 또는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호에 근거하여 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 취득한다.
구체적으로 제2 모듈은 행게이트회로(101), 버퍼(102), 열게이트회로(103)와 ADC 회로(104)를 재생하여 광전 어레이(100)로부터 하나 또는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독한다. 리드 회로는 광전 어레이(100)의 모든 화소의 신호를 판독할 수 있으며 격행 및/또는 격렬, 복수행 및/또는 복수열로 누가하는 방식에 의해 일부분의 전기 신호를 샘플 판독할 수도 있다. 복수행 및/또는 복수열의 방식으로 누가할 경우, 제2 모듈은 원시 이미지로 환원할 수 있는 가시 정보를 얻어야 하기 때문에 리드 회로의 판독 방식은 베이어 패턴(Bayer Pattern)의 요구에 부합되어야 한다. 예를 들어 함께 누가된 각 화소의 컬러 채널은 같아야 한다.
다음으로, 제어 장비(105)는 영상의 적어도 일부분의 전기 신호를 이미지 처리 장치(112)에 제공한다. 단계 S12에서 제2 모듈이 재생한(Reuse) 메모리, 예를 들어 SRAM는 판독해 얻은 영상의 적어도 일부분의 전기 신호를 기억한다.
이어서, 단계 S13에서 이미지 처리 장치(112)는 가시적인 영상 신호를 병렬 또는 직렬 출력 인터페이스 등 인터페이스에 의해 출력한다.
제2 모듈의 출력 프레임률은 수십 프레임/초에 도달할 수 있어 영상 관람과 기록의 수요를 만족시킨다. 가시 정보에 이용되는 이미지 센서 및 그 동작 원리는 당업자가 숙지하고 있는 것이기 때문에 본 발명에서는 구체적으로 설명하지 않는다.
상기 제1 모듈과 제2 모듈이 리드 회로와 메모리를 재생할 경우, 이미지 센서의 원가가 비교적 낮고 칩의 사이즈가 비교적 작으며, 별도의 핀을 증가시키지 않아 종래의 외부 장비와 호환할 수 있다. 본 발명은 이에 한정된 것이 아니며 제1 모듈과 제2 모듈은 전용의 메모리를 각각 갖출 수 있으나 이렇게 하면 이미지 센서 칩의 면적과 원가가 어느 정도 증가한다.
상기 압축 장치의 작용은 샘플신호의 데이터량을 더욱더 감소시켜 처리 장치가 변화 정보를 연산하는 프레임률과 프레임수를 확보하기 위한 것이며, 본 발명에 반드시 필요한 것은 아니다. 리드 회로가 판독한 샘플신호의 데이터량이 이미 처리 장치가 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구를 만족시킬 수 있을 경우 압축 장치를 생략할 수 있다. 프레임률의 요구를 만족하는 조건에서 처리 장치의 기능이 끊임없이 향상함에 따라 리드 회로가 판독하는 매 하나의 프레임 샘플신호의 데이터량이 상응하게 커질 수 있다.
생활과 과학기술 레벨이 향상됨에 따라 영상형 이미지 센서도 갈수록 많이 응용되고 있다. 예를 들어 오늘날의 휴대폰에는 기본적으로 촬상과 촬영을 위한 이미지 센서가 설치되어 있다. 그러나 전통적인 이미지 센서의 원시 이미지 데이터량이 너무 크기 때문에 이미지 센서는 촬상 외에는 변화 정보 연산 기능과 결합될 수 없었다. 본 발명을 통하여 이미지 센서는 촬영과 촬상 외에도 고프레임률에서 이미지 데이터에 대해 샘플링과 압축을 진행하여 장면의 변화 정보를 연산해 냄으로써 이미지 센서 또는 이미지 센서를 휴대한 사용자 손의 운동 방향과 운동 속도를 판단하고 이러한 감응 파라미터의 출력을 입력으로 하여 게임 조작을 제어하고 휴대 폰과 컴퓨터의 조작을 진행함으로써 이미지 센서의 응용 범위를 크게 넓혔다.
예를 들어 휴대폰에 있어서 사용자가 휴대폰 및 그 카메라를 이동하거나 카메라를 향해 손을 흔들면 제1 모듈은 장면의 좌우 이동, 또는 사용자 손의 위치 변화 방향, 속도 등 정보를 얻을 수 있으며, 이 정보를 I2C 인터페이스를 통하여 휴대폰의 베이스밴드 칩에 제공한다. 베이스밴드 칩은 변화 정보에 근거하여 기타 부품에 상응한 조작 명령을 내린다. 예를 들어 사용자가 음악을 듣을 때 휴대폰을 좌우로 흔들면 제1 모듈은 장면의 좌우 이동을 나타내는 변화 정보를 취득하며 베이스밴드 칩은 이 변화에 근거하여 사용자가 듣고 있는 음악을 전환한다. 또한, 메뉴 선택, 휴대폰 게임의 제어 등 기능은 모두 본 발명의 이미지 센서를 통해 진행할 수 있지만 구체적으로 설명하지 않겠다.
감시 분야에서 본 발명에 따른 이미지 센서를 사용하여도 상당한 우세를 가지며 경비를 어느 정도 절약한다. 이하, 본 이미지 센서를 포함하는 감시 장비 및 그 동작 방식에 대해 설명한다.
도 3에서 나타내는 바와 같이 감시 장치(3)는 본 발명에 따른 이미지 센서(31), 하나의 제어 장치(30), 제1 모듈의 출력 인터페이스와 연결된 하나의 처리 장치(32)와, 제2 모듈의 이미지 처리 장치와 연결된 하나의 기록 장치(33)를 포함한다.
먼저, 제어 장치(30)는 이미지 센서의 컨트롤러(310)를 설정하여 제1 모듈(321)의 동작을 제어한다. 예를 들어 레지스터의 로직값을 10 또는 11로 설정하 도록 컨트롤러에 지시를 내린다. 이러한 경우, 이미지 센서의 광전 어레이(311)는 어느 한 시각의 제1 영상과 적어도 다른 시각의 적어도 하나의 기준 영상에 대해 감광을 진행하고 제1 모듈(321)은 광전 어레이에 의해 얻어진 제1 영상과 기준 영상의 화소 샘플값에 대해 샘플 판독을 진행하며 기준 영상에 대한 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 연산하여 얻는다.
다음으로, 처리 장치(32)는 제1 모듈의 출력 인터페이스를 통하여 기준 영상에 대해 발생한 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득한다. 또한 변화 정보가 기록 조건을 만족하는지를 판단한다. 예를 들어 제1 영상이 기준 영상에 대해 변화를 일으켰는지를 판단한다.
변화가 발생한 경우, 감시 장면이 변화했다는 것을 의미하며, 이후에 다시 관찰할 수 있도록 감시 장비는 영상을 기록할 필요가 있다. 따라서 제어 장치(30)는 기록 장치(33)를 제어하여 동작을 개시시키고 이미지 센서(31)의 컨트롤러(310)를 제2 모듈(313)의 동작을 제어하도록 설정한다. 예를 들어 레지스터의 로직값을 11로 설정하도록 컨트롤러에 지시를 내린다. 이렇게 하면 기록장치(33)는 이미지 처리 장치에 의해 취득한 영상의 가시 정보를 기록한다.
변화가 발생하지 않았을 경우, 감시 장면이 변화하지 않았다는 것을 의미하며, 감시 장비는 불필요한 영상을 저장하지 않도록 기록할 필요가 없게 된다. 이때, 제어 장치(30)는 기록 장치(33)를 제어하여 동작을 일시 정지시키며, 제2 모듈(313)의 동작을 일시 정지시키도록 컨트롤러(310)를 설정한다. 예를 들어 레지스터의 로직값을 10으로 설정하도록 컨트롤러(310)에 지시를 내린다.
도면과 상기 설명을 통해 본 발명을 상세히 설명했지만 상기 설명은 예시적인 설명에 불과하고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 명세서, 공개된 내용 및 도면과 후술할 특허청구범위로부터 전술한 실시 방식에 대한 다른 변형 형태를 이해 및 실시할 수 있다. 특허청구범위에서, “포함”이라는 단어는 다른 구성요소와 단계를 제외하지 않으며, "하나"는 복수를 배제하지 않는다. 발명의 실제 응용에 있어서 하나의 부속품은 청구항에서 인용되는 복수의 기술적 특징의 기능을 수행할 수 있다. 또한 청구항에 있어서의 어떠한 도면부호도 범위에 대한 한정이라고 이해하여서는 안된다.
도 1은 본 발명의 일측면의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 측면의 실시예에 따른 이미지 센서의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일측면의 실시예에 따른 이미지 센서가 장착된 감시 장비의 구조 블럭도이다.

Claims (32)

  1. 광전 어레이,
    제1 모듈,
    제2 모듈을 포함하고,
    상기 광전 어레이는 상기 광전 어레이 위의 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하도록 배치되고, 상기 영상은 특정 시각의 제1 영상과 적어도 다른 한 시각의 적어도 하나의 기준 영상을 포함하고, 상기 광전 어레이의 해상도는 가시화 요구를 만족시키며,
    상기 제1 모듈은 상기 광전 어레이로부터 상기 제1 영상의 전기 신호와 각각의 상기 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하며 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하도록 배치되고,
    상기 제2 모듈은 상기 광전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하며 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 취득하도록 배치된,
    이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈은,
    상기 광전 어레이로부터 상기 영상의 전기 신호를 샘플 판독하되, 상기 제1 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻고, 상기 적어도 하나의 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 각각의 제2 샘플신호를 얻도록 배치된 리드 회로와,
    각각의 상기 제2 샘플신호를 기억하도록 배치된 메모리와,
    상기 메모리로부터 각각의 상기 제2 샘플신호를 판독하고, 상기 리드 회로에 의해 얻은 상기 제1 샘플신호를 취득하며, 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하도록 배치된 처리 장치
    를 포함하며,
    상기 리드 회로가 샘플신호를 샘플 판독하기 위한 프레임률과 데이터량이 상기 처리 장치가 상기 변화 정보를 연산하는 프레임률의 요구를 만족하는, 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드 회로가 각각의 샘플신호를 판독 획득하기 위한 프레임률과 상기 처리 장치가 변화 정보를 연산하는 프레임률은 100프레임/초보다 크거나 같으며,
    상기 리드 회로는,
    상기 광전 어레이의 적어도 1행의 화소를 게이팅하도록 배치된 행게이트회로와,
    상기 행게이트회로에 의해 게이팅된 상기 광전 어레이의 적어도 1행 화소의 전기 신호를 일시적으로 기억하기 위한 버퍼와,
    상기 버퍼에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 적어도 1열의 전기 신호를 게이팅하도록 배치되고, 상기 행게이트회로와 협동하여 상기 광전 어레이 상의 화소를 샘플 게이팅하는 열게이트회로와,
    상기 영상의, 행게이트회로와 열게이트회로에 의해 샘플 게이팅된 상기 광전 어레이의 화소의 전기 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하도록 배치된 ADC 회로를 포함하는, 이미지 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 행게이트회로는 적어도 1행의 격행으로 상기 광전 어레이의 행 화소를 게이팅하도록 배치되며, 및/또는
    상기 열게이트회로는 적어도 1열의 격렬로 상기 버퍼에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 열의 전기 신호를 게이팅하도록 배치되며,
    상기 ADC 회로는 상기 행게이트회로와 상기 열게이트회로에 의해 격행 및/또는 격렬로 게이팅된 영상 화소의 전기 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하며,
    상기 제1 영상에 대해 격행 및/또는 격렬로 게이팅 및 아날로그-디지털 변환을 진행하여 상기 제1 샘플신호를 얻고, 각각의 상기 기준 영상에 대해 격행 및/또는 격렬로 게이팅 및 아날로그-디지털 변환을 진행하여 각각의 상기 제2 샘플신호를 얻는, 이미지 센서.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 행게이트회로는 매번마다 동시에 상기 광전 어레이의 각 행 화소 중의 복수행을 게이팅하도록 배치되어 상기 행게이트회로에 의해 게이팅된 복수행의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값을 열에 따라 누가(累加)하며, 상기 버퍼는 열에 따라 누가된 상기 행게이트회로에 의해 게이팅된 복수행의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값을 일시적으로 기억하기 위한 것이며, 및/또는
    상기 열게이트회로는 매번마다 동시에 상기 버퍼에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 복수열의 전기 신호를 게이팅하도록 배치되어 상기 열게이트회로에 의해 게이팅된 복수열의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값을 누가하며,
    상기 ADC 회로는 누가 및 게이팅된 복수행 및/또는 복수열의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하며,
    상기 제1 영상에 대해 복수행 게이팅 및 누가(累加), 및/또는 복수열 게이팅 및 누가를 진행하고 아날로그-디지털 변환하여 상기 제1 샘플신호를 얻고, 각각의 상기 기준 영상에 대해 복수행 게이팅 및 누가, 및/또는 복수열 게이팅 및 누가를 진행하고 아날로그-디지털 변환하여 상기 제2 샘플신호를 얻으며,
    상기 처리 장치는 아날로그-디지털 변환 후의 제1 샘플신호에 대해 분할 누가 평균을 내고 제2 샘플신호에 대해 분할 누가 평균을 내어, 분할 평균한 제1 샘플신호와 분할 평균한 각각의 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하 는, 이미지 센서.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 리드 회로와 상기 메모리는 어셈블리 라인 방식으로 동작하며, 상기 제2 샘플신호를 샘플링하여 얻고 기억하며,
    상기 리드 회로는 어셈블리 라인 방식으로 동작하며, 상기 제1 샘플신호의 각 부분의 신호를 샘플링하여 얻으며,
    상기 처리 장치는 어셈블리 라인 방식으로 동작하며, 상기 각 부분의 신호에 대해서는 상기 리드 회로에 의해 부분의 신호를 얻은 후, 이 부분의 신호를 취득하고, 상기 메모리로부터 각각의 상기 제2 샘플신호의 이 부분의 신호와 상응한 신호를 판독하고, 상응한 신호에 대한 이 부분의 신호의 변화를 나타내는 일부분의 변화 정보를 연산하며,
    각각 상기 각 부분의 신호에 일일이 대응하는 각 부분의 변화 정보가 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화 정보를 구성하는, 이미지 센서.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 모듈은, 압축 알고리즘에 근거하여 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호를 압축하도록 배치된 압축 장치를 더 포함하며, 상기 압축 장치에 의해 압축된 샘플신호의 프레임률과 압축된 샘플신호의 데이터량이 상기 처리 장치가 상기 변화 정보를 연산하는 프레임률의 요구에 부합하며,
    상기 메모리는 압축 후의 각각의 상기 제2 샘플신호를 기억하도록 배치되며,
    상기 처리 장치는 상기 메모리로부터 상기 압축 후의 각각의 제2 샘플신호를 판독하고, 상기 압축 장치에 의해 얻은 압축 후의 상기 제1 샘플신호를 취득하며, 압축 후의 상기 제1 샘플신호와 압축 후의 각각의 상기 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하도록 배치된, 이미지 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 변화 정보는,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행이동한 변위 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 기준으로 회전한 각도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용의 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대한 휘도의 변화 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행 이동한 속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축에서 평행 이동한 가속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 기준으로 회전한 각속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, 및/또는 Y축, 및/또는 Z축을 기준으로 회전한 각가속도 신호, 중의 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈은 상기 변화 정보를 기억하도록 배치된 기억 장치를 더 포함하는, 이미지 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈은 상기 제1 영상의 변화 정보를 출력하도록 배치된 출력 인터페이스를 더 포함하는, 이미지 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력 인터페이스는 2선 직렬 프로토콜을 이용하는, 이미지 센서.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제2 모듈은 상기 리드 회로를 재생하며, 재생되는 상기 리드 회로는 상기 광전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하도록 배치되며,
    상기 제2 모듈은 상기 메모리를 재생하며, 재생되는 상기 메모리는 하나 또 는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호를 기억하도록 배치되며,
    상기 제2 모듈은 상기 메모리로부터 상기 하나 또는 복수개 영상의 각자의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하고 이미지 처리하여 상기 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 생성하도록 배치된 이미지 처리 장치를 더 포함하는, 이미지 센서.
  13. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈이 단독 또는 동시에 동작 상태에 있도록 지시하는 컨트롤러를 더 포함하는, 이미지 센서.
  14. 휴대용 전자 장비의 입력 장비로 사용되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된, 이미지 센서의 용도.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 센서를 포함하는, 휴대폰.
  16. 제13항에 기재된 이미지 센서 및 상기 이미지 센서의 제2 모듈과 연결되는 기록 장치를 포함하며,
    상기 컨트롤러를 설정하여 상기 제1 모듈의 동작을 제어하도록 배치된 제어 장치와,
    상기 제1 모듈이 제공하는, 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하며 상기 변화 정보가 기록 조건을 만족하는지를 판단하도록 배치된 처리 장치를 더 포함하며,
    상기 기록 조건을 만족할 경우, 상기 제어 장치가 상기 기록 장치의 동작을 제어하며, 상기 제2 모듈의 동작을 지시하도록 상기 컨트롤러를 설정하여, 상기 이미지 처리 장치가 취득한 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 상기 기록 장치가 기록하도록 하며,
    상기 기록 조건을 만족하지 않을 경우, 상기 제어 장치는 상기 기록 장치가 동작을 일시 정지하도록 제어하고 상기 제2 모듈이 동작을 일시 정지시키도록 상기 컨트롤러를 설정하는,
    감시 장비.
  17. 특정 시각의 제1 영상과 적어도 다른 한 시각의 적어도 하나의 기준 영상을 포함하는 영상에 대해 감광하여 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하되, 상기 광전 전환의 해상도가 가시화 요구를 충족하도록 하는 단계 ⅰ와,
    상기 제1 영상의 전기 신호와 각각의 상기 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하고 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하는 단계 ⅱ,
    를 포함하는 이미지 센서의 동작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 단계 ⅱ는,
    상기 영상의 전기 신호를 샘플 판독하되, 상기 제1 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻고, 상기 적어도 하나의 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 각각의 제2 샘플신호를 얻는 단계 x와,
    각각의 상기 제2 샘플신호를 기억하는 단계 y와,
    기억된 각각의 상기 제2 샘플신호를 판독하고, 판독하여 얻은 상기 제1 샘플신호를 취득하며, 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하는 단계 z를 포함하며,
    상기 샘플신호를 샘플 판독하여 얻기 위한 프레임률과 데이터량이 상기 변화 정보를 연산하기 위한 프레임률의 요구에 부합하는, 이미지 센서의 동작방법.
  19. 제18항에 있어서,
    각 샘플신호를 판독하는 프레임률과 상기 변화 정보를 연산하는 프레임률은 100프레임/초보다 크거나 같으며, 상기 단계 ⅰ에서는 광전 어레이를 이용하여 상기 영상에 대해 감광을 진행하며, 상기 단계 x는,
    상기 광전 어레이의 적어도 1행의 화소를 게이팅하는 단계 a와,
    게이팅된 상기 광전 어레이의 적어도 1행 화소의 전기 신호를 일시적으로 기억하는 단계 b와,
    일시적으로 기억된 전기 신호 중의 적어도 1열의 전기 신호를 게이팅하며, 상기 행 게이팅 단계와 상기 열 게이팅 단계가 협동하여 상기 광전 어레이 상의 화소를 샘플 게이팅하는 단계 c와,
    게이팅한 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 적어도 1열의 전기 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하는 단계 d를 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 단계 a에서는 적어도 1격행으로 상기 광전 어레이의 행 화소를 게이팅하며, 및/또는
    상기 단계 c에서는 적어도 1격렬로, 일시적으로 기억된 적어도 1행 화소의 전기 신호 중의 각 열의 전기 신호를 게이팅하며,
    상기 격행 및/또는 격렬로 게이팅된 영상 화소의 전기 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하며,
    상기 제1 영상에 대해 격행 및/또는 격렬로 게이팅 및 아날로그-디지털 변환을 진행하여 상기 제1 샘플신호를 얻고, 각각의 상기 기준 영상에 대해 격행 및/또는 격렬로 게이팅 및 아날로그-디지털 변환을 진행하여 상기 제2 샘플신호를 얻는, 이미지 센서의 동작방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 단계 a에서 매번마다 동시에 상기 광전 어레이의 각 행 화소 중의 복수행을 게이팅하여 상기 게이팅된 복수행의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널 의 전기 신호의 샘플값 누가를 실현하며,
    상기 단계 b에서 누가된 복수행의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값을 일시적으로 기억하며, 및/또는
    상기 단계 c에서 매번마다 동시에 일시적으로 기억된 전기 신호 중의 복수열의 전기 신호를 게이팅하여 상기 게이팅된 복수열의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값 누가를 실현하며,
    상기 단계 d에서는 누가되고 게이팅된 복수행 및/또는 복수열의 복수개의 동일 또는 서로 다른 컬러 채널의 전기 신호의 샘플값에 대해 아날로그-디지털 변환을 진행하며,
    상기 제1 영상에 대해 복수행 게이팅 및 행 누가, 및/또는 복수열 게이팅 및 열 누가를 진행하고 아날로그-디지털 변환하여 상기 제1 샘플신호를 얻고, 각각의 상기 기준 영상에 대해 복수행 게이팅 및 누가, 및/또는 복수열 게이팅 및 누가를 진행하고 아날로그-디지털 변환하여 각각의 상기 제2 샘플신호를 얻으며,
    상기 단계 z에서 아날로그-디지털 변환 후의 제1 샘플신호에 대해 평균을 내고, 누가된 제2 샘플신호에 대해 평균을 내며, 평균한 제1 샘플신호와 평균한 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하는, 이미지 센서 동작방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 단계 x와 단계 y는 어셈블리 라인 방식으로 진행되며 상기 제2 샘플신호를 샘플링 취득하여 기억하며,
    상기 단계 x는 어셈블리 라인 방식으로 진행되며 상기 제1 샘플신호의 각 부분의 신호를 샘플링하여 얻으며,
    상기 단계 z는 어셈플리 라인 방식으로 진행되며, 상기 각 부분의 신호에 대해서는 한 개 부분의 신호를 판독하여 얻은 후, 기억된 각각의 상기 제2 샘플신호의 이 부분의 신호와 상응한 신호를 판독하고, 상응한 신호에 대한 이 부분 신호의 변화를 나타내는 일부분의 변화 정보를 연산하며,
    각각 상기 각 부분의 신호에 대응하는 일부분의 변화 정보가 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화 정보를 구성하는, 이미지 센서 동작방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 단계 ⅱ는 압축 알고리즘에 근거하여 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호를 압축하는 단계를 더 포함하며, 샘플신호를 압축하여 얻는 프레임률과 데이터량이 상기 변화 정보를 연산하는 프레임률의 요구에 부합되며,
    상기 단계 y는 압축 후의 각각의 상기 제2 샘플신호를 기억하는 단계를 포함하며,
    상기 단계 z는 기억된 상기 압축 후의 각각의 제2 샘플신호를 판독하고 압축 후의 상기 제1 샘플신호를 취득하며 압축 후의 상기 제1 샘플신호와 압축 후의 각각의 제2 샘플신호에 근거하여 상기 변화 정보를 연산하는 단계를 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 변화 정보는,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축에서 평행 이동한 변위 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축을 기준으로 회전한 각도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용의 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대한 휘도의 변화 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축에서 평행 이동한 속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축에서 평행 이동한 가속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축을 기준으로 회전한 각속도 신호,
    상기 제1 영상의 적어도 일부분의 내용이 상기 적어도 하나의 기준 영상에 대해 X축, Y축, Z축을 기준으로 회전한 각가속도 신호, 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 단계 ⅱ는 상기 변화 정보를 기억하는 단계를 더 포함하는, 이미지 센 서의 동작방법.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 단계 ⅱ는 상기 제1 영상의 변화 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 출력 단계는 2선 직렬 프로토콜을 이용하는, 이미지 센서의 동작방법.
  28. 제17항에 있어서,
    하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하며 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 취득하는 단계 ⅲ, 및
    상기 단계 ⅱ와 상기 단계 ⅲ이 단독 또는 동시에 진행되도록 정하는 단계를 더 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 단계 ⅲ은,
    상기 단계 x에서 사용한 리드 회로를 재생하여 상기 광전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하는 단계와,
    상기 단계 y에서 사용한 상기 메모리를 재생하여 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 기억하는 단계와,
    기억된 상기 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하고 이미지 처리하여 상기 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 이미지 센서의 동작방법.
  30. 휴대용 전자 장비에 정보를 입력하는 용도를 특징으로 하는 제17항 내지 제29항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 센서의 동작방법의, 용도.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장비는 휴대폰을 포함하는, 용도.
  32. 광전 어레이를 이용하여 감광하고, 상기 광전 어레이 상의 특정 시각의 제1 영상과 적어도 다른 한 시각의 적어도 하나의 기준 영상을 포함하는 영상의 광신호를 전기 신호로 전환하는 단계와,
    상기 광전 어레이로부터 상기 제1 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제1 샘플신호를 얻고, 상기 광전 어레이로부터 각각의 상기 기준 영상의 전기 신호를 샘플 판독하여 제2 샘플신호를 얻으며, 상기 제1 샘플신호와 각각의 상기 제2 샘플신호에 근거하여 각각의 상기 기준 영상에 대한 상기 제1 영상의 변화를 나타내는 변화 정보를 취득하는 단계와,
    상기 변화 정보가 기록 조건을 만족하는지를 판단하는 단계와,
    상기 기록 조건을 만족할 경우, 상기 광전 어레이로부터 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호를 판독하고, 판독한 하나 또는 복수개 영상 각각의 적어도 일부분의 전기 신호에 근거하여 하나 또는 복수개 영상의 적어도 일부분의 가시 정보를 취득하며, 취득한 하나 또는 복수개 영상의 가시 정보를 기록하는 단계,
    를 포함하는 감시방법.
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