KR20110064220A

KR20110064220A - Apparatus and method for adjusting clock synchronization

Info

Publication number: KR20110064220A
Application number: KR1020090120720A
Authority: KR
Inventors: 오재윤
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-15

Abstract

PURPOSE: A clock synchronization adjustment device and method are provided to make a digital image processing device and the frequency information of indoor illumination coincident without an AC power source. CONSTITUTION: An optical sensor receives a flickering frequency from indoor illumination(310). An amplifier amplifies the flickering frequency of the optical sensor(320). A binarization unit binarizes the amplified flickering frequency(330). A DSP(Digital Signal Processor) accords the binarized flickering frequency information of the binarization unit with an internal clock. The DSP controls elements with a controlled clock(340).

Description

Apparatus and method for adjusting clock synchronization

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명의 주파수 정보와 내부 클록을 일치시켜 라인 락 기능을 구현하는 클록 동기 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital image processing apparatus and method, and more particularly, to a clock synchronization adjusting apparatus and method for implementing a line lock function by matching the frequency information of the illumination and the internal clock.

일반적인 점멸식 조명은 50Hz 또는 60Hz의 파워 시스템 주파수의 2배 정도의 주파수로 구동된다. 즉, 실내 조명은 인간의 눈에 항상 켜져 있는 상태로 인식되지만, 실제로는 매우 빠른 속도로 깜빡이고 있는 상태이다. 만약 이러한 실내 조명 상태에서 감시 카메라와 같은 디지털 영상 처리 장치가 동작 중이라면 카메라의 클록 시스템과 외부 조명의 깜빡임에 의한 주파수 불일치로 외부 조명과 CCD에 의한 영상 획득 과정에서 공명 현상이 발생하여 영상의 휘도나 컬러 신호가 주기적으로 또는 불규칙적으로 변하는 공명 현상이 발생하게 된다. 이러한 공명 현상은 영상의 휘도 정보를 주기적으로 변화시켜 영상이 깜빡이게 보이게 할 수 있고, 컬러 정보를 주기적으로 변화시켜 올바른 컬러 정보가 촬영되지 못하게 할 수도 있다. 이러한 공명 현상을 방지하기 위해 감시 카메라에 AC 전원을 구비하여 주파수 정보 를 추출하고, 이 주파수 정보를 감시 카메라의 내부 클록 시스템과 일치시켜 조명과 클록 시스템의 공명 현상을 방지하게 된다.Typical flashing lights are driven at twice the frequency of the power system, 50Hz or 60Hz. In other words, indoor lighting is perceived as always on in the human eye, but in reality is blinking at a very high speed. If a digital image processing device such as a surveillance camera is operating under such indoor lighting conditions, resonance may occur during image acquisition by external light and CCD due to a frequency mismatch caused by flickering of the camera's clock system and external light. However, a resonance phenomenon occurs in which the color signal changes periodically or irregularly. The resonance phenomenon may periodically change the luminance information of the image to make the image appear flickering, and may periodically change the color information to prevent the correct color information from being photographed. In order to prevent such resonance, the surveillance camera is equipped with an AC power source to extract frequency information, and the frequency information is matched with the surveillance camera's internal clock system to prevent resonance of the lighting and clock system.

그러나, 공명 현상을 방지하기 위해 디지털 영상 처리 장치는 AC 전원을 탑재해야 하는데, 이는 장치의 부피와 비용을 증가시킴을 물론 제품의 설계 자유도를 떨어뜨린다. 또한 AC 전원에서 생성한 전원 주파수 정보를 별도의 배선을 통해 내부 시스템으로 전송해야 하는데, 이 역시 설계의 자유도를 떨어뜨리며 배선은 노이즈의 발생원으로 작용하는 문제점이 있다. 더 나아가 AC 전원의 주파수 정보와 실내 조명 주파수 정보 사이에 위상차가 존재하는 경우, 디지털 영상 처리 장치는 이러한 현상을 자동으로 보정할 수 없는 문제점이 있다.However, in order to prevent resonance, the digital image processing apparatus must be equipped with an AC power source, which increases the volume and cost of the device, and reduces the design freedom of the product. In addition, power frequency information generated from an AC power source must be transmitted to an internal system through a separate wiring, which also lowers the degree of freedom in design and the wiring acts as a source of noise. Furthermore, when there is a phase difference between the frequency information of the AC power source and the indoor illumination frequency information, the digital image processing apparatus may not automatically correct this phenomenon.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 실내 조명으로부터 점멸 주파수 정보를 추출하여 이를 시스템 내부 클록과 일치시켜 공명 현상을 방지하는 클록 동기 조정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a clock synchronization adjustment apparatus and method for extracting the flashing frequency information from the room lighting and matching it with the system internal clock to prevent resonance phenomenon.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 클록 동기 조정 장치는 디지털 영상 처리 장치로서, 실내 조명으로부터 주파수 정보를 획득하는 조명 감지수단; 및 상기 조명 감지수단의 주파수 정보를 내부 클록과 일치시키는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.A clock synchronization adjusting device for solving the technical problem to be achieved by the present invention, a digital image processing apparatus, comprising: lighting sensing means for obtaining frequency information from the room lighting; And digital signal processing means for matching the frequency information of the illumination sensing means with an internal clock.

본 발명에 있어서, 상기 조명 감지 수단은 상기 실내 조명으로부터 점멸 주파수를 수신하는 광센서; 상기 광센서에서 출력되는 점멸 주파수를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭된 점멸 주파수를 이진화하는 이진화부를 포함할 수 있다.In the present invention, the light detecting means includes an optical sensor for receiving a blinking frequency from the room lighting; An amplifier for amplifying a blinking frequency output from the optical sensor; And a binarization unit for binarizing the amplified blinking frequency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 클록 동기 조정 방법은 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서, (a) 실내 조명으로부터 주파수 정보를 획득하는 단계; 및 (b) 상기 조명 감지수단의 주파수 정보를 내부 클록과 일치시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.A clock synchronization adjustment method for solving the technical problem to be achieved by the present invention, the method of operation of the digital image processing device, comprising the steps of: (a) obtaining frequency information from the room lighting; And (b) matching the frequency information of the illumination sensing means with an internal clock.

본 발명에 있어서, 상기 (a)단계는 (a-1) 상기 실내 조명으로부터 점멸 주파수를 수신하는 단계; (a-2) 상기 수신 점멸 주파수를 증폭하는 단계; 및 (a-3) 상기 증폭된 점멸 주파수를 이진화하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, step (a) comprises the steps of (a-1) receiving a blinking frequency from the room lighting; (a-2) amplifying the reception blinking frequency; And (a-3) binarizing the amplified blinking frequency.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실내 조명의 주파수 정보와 디지털 영상 처리 장치를 AC 전원 없이 일치시킬 수 있어 부피와 비용을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the frequency information of the indoor lighting and the digital image processing apparatus can be matched without an AC power source, thereby reducing volume and cost.

또한 실내 조명으로부터 점멸 주파수 정보를 추출하여 이를 시스템 내부 클록과 일치시켜 공명 현상을 방지할 수 있다.In addition, flashing frequency information can be extracted from the room lighting and matched with the system internal clock to prevent resonance.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. The following description and the annexed drawings are for understanding the operation according to the present invention, and a part that can be easily implemented by those skilled in the art may be omitted.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. In addition, the specification and drawings are not provided to limit the invention, the scope of the invention should be defined by the claims. Terms used in the present specification should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention so as to best express the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 클록 동기 조정이 가능한 디지털 영상 처리 장치의 예시적인 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an exemplary structure of a digital image processing apparatus capable of clock synchronization adjustment according to the present invention.

본 발명을 구현할 수 있는 감시 카메라와 같은 디지털 영상 처리 장치(100)는 광학부(110), 광학 구동부(111), 촬상소자(115), 촬상소자 제어부(116), 조작부(120), 프로그램 저장부(130), 버퍼 저장부(140), 데이터 저장부(150), 디스플레이부(160), Tact 스위치(170) 및 디지털 신호 처리부(DSP, 180)를 포함할 수 있다. Digital image processing apparatus 100 such as a surveillance camera that can implement the present invention is the optical unit 110, the optical drive unit 111, the image pickup device 115, the image pickup device control unit 116, the operation unit 120, program storage The unit 130, the buffer storage unit 140, the data storage unit 150, the display unit 160, the Tact switch 170, and the digital signal processor (DSP) 180 may be included.

광학부(110)는 피사체로부터의 입력된 광학 신호를 촬상 소자(115)로 제공한다. 광학부(110)는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광학부(110)는 광량을 조절하는 조리개를 더 포함할 수 있다.The optical unit 110 provides an optical signal input from a subject to the imaging device 115. The optical unit 110 may include at least one lens, such as a zoom lens for controlling the angle of view to be narrowed or widened according to a focal length, and a focus lens for focusing a subject. In addition, the optical unit 110 may further include an aperture for adjusting the amount of light.

광학 구동부(111)는 렌즈의 위치, 조리개의 개폐 등을 조절한다. 렌즈의 위치를 이동시켜 초점을 맞출 수 있다. 또한, 조리개의 개폐를 조절하여 광량을 조절할 수 있다. 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 광학 구동부(111)가 광학부(110)를 제어할 수 있다.The optical driver 111 adjusts the position of the lens, opening and closing of the iris, and the like. You can focus by shifting the position of the lens. In addition, the amount of light may be adjusted by adjusting the opening and closing of the iris. The optical driver 111 may control the optical unit 110 according to a control signal automatically generated by an image signal input in real time or a control signal manually input by a user's manipulation.

상기 광학부(110)를 투과한 광학 신호는 촬상 소자(115)의 수광면에 이르러 피사체의 상을 결상한다. 상기 촬상 소자(115)는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(charge coupled device) 또는 CIS(complementary metal oxide semiconductor image sensor) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 촬상소자(115)는 촬상소자 제어부(116)에 의해 감도 등이 조절될 수 있다. 촬상소자 제어부(116)는 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 촬상 소자(115)를 제어할 수 있다.The optical signal transmitted through the optical unit 110 reaches the light receiving surface of the imaging device 115 to form an image of a subject. The imaging device 115 may use a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor image sensor (CIS) that converts an optical signal into an electrical signal. Such an image pickup device 115 may be controlled by the image pickup device control unit 116 sensitivity and the like. The imaging device controller 116 may control the imaging device 115 according to a control signal automatically generated by an image signal input in real time or a control signal manually input by a user's operation.

조작부(120)는 사용자 등의 외부로부터의 제어 신호를 입력할 수 있는 곳이다. 상기 조작부(120)는 전원을 공급하기 위해 입력하는 전원 버튼, 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나 화각을 좁아지게 하는 광각-줌 버튼 및 망원-줌 버튼과, 문자 입력 또는 촬영 모드, 재생 모드 등의 모드 선택, 화이트 밸런스 설정 기능 선택, 노출 설정 기능 선택 등의 다양한 기능 버튼들이 있다. 조작부(120)는 상기와 같이 다양한 버튼의 형태를 가질 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 키보드, 터치 패드, 터치스크린, 원격 제어기 등과 같이 사용자가 입력할 수 있는 어떠한 형태로 구현되어도 무방하다. The operation unit 120 is a place that can input a control signal from the outside such as a user. The operation unit 120 may include a power button input to supply power, a wide-angle zoom button and a telephoto-zoom button for widening or narrowing the angle of view according to an input, a text input or a shooting mode, a playback mode, and the like. There are various function buttons such as mode selection, white balance setting function selection and exposure setting function selection. The operation unit 120 may have various types of buttons as described above, but is not limited thereto, and may be implemented in any form that a user can input, such as a keyboard, a touch pad, a touch screen, a remote controller, and the like.

또한, 상기 디지털 촬영 장치(100)는 상기 감시 카메라를 구동하는 운영 시스템, 응용 시스템 등의 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(130), 연산 수행 중에 필요한 데이터 또는 결과 데이터들을 임시로 저장하는 버퍼 저장부(140), 영상 신호를 포함하는 이미지 파일을 비롯하여 상기 프로그램에 필요한 다양한 정보들을 저장하는 데이터 저장부(150)를 포함한다. In addition, the digital photographing apparatus 100 may include a program storage unit 130 for storing a program such as an operating system or an application system for driving the surveillance camera, and a buffer storage unit for temporarily storing data or result data necessary for performing an operation. 140, a data storage unit 150 storing various information required for the program, including an image file including an image signal.

아울러, 상기 디지털 촬영 장치(100)는 이의 동작 상태 또는 상기 디지털 촬영 장치(100)에서 촬영한 이미지 정보를 표시하도록 디스플레이부(160)를 포함한다. 상기 디스플레이부(160)는 시각적인 정보 및/또는 청각적인 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 시각적인 정보를 제공하기 위해 상기 디스플레이부(160)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED), 전기 영동 디스플레이 패널(EDD) 등으로 이루어질 수 있다. In addition, the digital photographing apparatus 100 includes a display unit 160 to display an operation state thereof or image information photographed by the digital photographing apparatus 100. The display unit 160 may provide visual information and / or audio information to a user. In order to provide visual information, the display unit 160 may include, for example, a liquid crystal display panel (LCD), an organic light emitting display panel (OLED), an electrophoretic display panel (EDD), and the like.

상기 디지털 촬영 장치(100)는 실내 조명으로부터 주파수 정보를 획득하는 조명 감지부(170)를 포함한다. 본 발명에서 조명 감지부(170)는 광센서(171), 증폭기(172) 및 이진화부(173) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수 있으며, 이들의 작 동에 대해서는 후술한다.The digital photographing apparatus 100 includes an illumination detector 170 for obtaining frequency information from an indoor light. In the present invention, the light detecting unit 170 may include components such as the optical sensor 171, the amplifier 172 and the binarization unit 173, the operation thereof will be described later.

또한 상기 디지털 촬영 장치(100)는 입력되는 영상 신호를 처리하고, 이에 따라 또는 외부 입력 신호에 따라 각 구성부들을 제어하는 디지털 신호 처리부(180)를 포함한다. 디지털 신호 처리부(180)는 필요에 따라 감마(gamma) 보정, 화이트 밸런스 변경 등의 디지털 신호 처리를 할 수 있다. 또한, 조명 감지부(170)로부터 획득한 주파수 정보를 내부 클록과 일치시킨다.In addition, the digital photographing apparatus 100 may include a digital signal processor 180 that processes an input image signal and controls each component according to the input signal or an external input signal. The digital signal processor 180 may perform digital signal processing, such as gamma correction and white balance change, if necessary. In addition, the frequency information obtained from the light detector 170 matches the internal clock.

이하에서는 도 2를 참조하여 조명 감지부(170) 및 디지털 신호 처리부(180)의 기능을 설명한다.Hereinafter, the functions of the light detector 170 and the digital signal processor 180 will be described with reference to FIG. 2.

광센서(171)는 실내 조명으로부터 점멸 주파수를 수신한다. 일반적인 점멸식 조명은 50Hz 또는 60Hz의 주파수로 구동된다. 이와 같은 실내 조명은 인간의 눈에 항상 켜져 있는 상태로 인식되지만, 실제로는 매우 빠른 속도로 깜빡이고 있는 상태이다. 광센서(171)는 이와 같은 실내 조명을 감지하는 포토 다이오드일 수 있으며, 실내 조명의 빛 에너지를 전기 에너지 즉, 점멸 주파수 정보로 변환시킨다. The light sensor 171 receives the blinking frequency from the room light. Typical flashing lights are driven at a frequency of 50 Hz or 60 Hz. Such indoor lighting is perceived to be always on in the human eye, but is actually blinking at a very high speed. The optical sensor 171 may be a photodiode for detecting such indoor lighting, and converts light energy of the indoor lighting into electrical energy, that is, blinking frequency information.

증폭기(172)는 광센서(171)에서 출력되는 점멸 주파수를 증폭한다.The amplifier 172 amplifies the blinking frequency output from the optical sensor 171.

이진화부(173)는 증폭된 점멸 주파수를 이진화한다. 이진화부(173)는 기준값을 저장하고 있어서, 상기 증폭된 점멸 주파수가 기준값 이상인 경우 "1"을 출력하고, 상기 증폭된 점멸 주파수가 기준값 이하인 경우 "0"을 출력한다.The binarization unit 173 binarizes the amplified blinking frequency. The binarization unit 173 stores a reference value, and outputs "1" when the amplified blinking frequency is greater than or equal to the reference value, and outputs "0" when the amplified blinking frequency is less than or equal to the reference value.

디지털 신호 처리부(180)는 이진화부(173)에서 출력되는 이진화된 점멸 주파수 정보를 내부 클록과 일치 조정시키고, 조정된 클록으로 각 구성요소들을 제어한다.The digital signal processing unit 180 adjusts the binarized blinking frequency information output from the binarization unit 173 with the internal clock, and controls each component with the adjusted clock.

이와 같이 실내 조명의 주파수 정보와 디지털 영상 처리 장치를 AC 전원 없이 일치시킬 수 있어 부피와 비용을 감소시킬 수 있고, 실내 조명으로부터 점멸 주파수 정보를 추출하여 이를 시스템 내부 클록과 일치시켜 공명 현상을 방지할 수 있게 된다.In this way, it is possible to match the frequency information of the indoor lighting with the digital image processing device without AC power, thereby reducing volume and cost, and extracting the flashing frequency information from the indoor lighting to match the system internal clock to prevent resonance. It becomes possible.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 클록 동기 조정 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a clock synchronization adjusting method according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

광센서(171)는 실내 조명으로부터 점멸 주파수를 수신한다(310단계). 일반적인 점멸식 조명은 50Hz 또는 60Hz의 주파수로 구동된다. 이와 같은 실내 조명은 인간의 눈에 항상 켜져 있는 상태로 인식되지만, 실제로는 매우 빠른 속도로 깜빡이고 있는 상태이다. 광센서(171)는 이와 같은 실내 조명을 감지하는 포토 다이오드일 수 있으며, 실내 조명의 빛 에너지를 전기 에너지 즉, 점멸 주파수 정보로 변환시킨다. The optical sensor 171 receives the blinking frequency from the indoor lighting (step 310). Typical flashing lights are driven at a frequency of 50 Hz or 60 Hz. Such indoor lighting is perceived to be always on in the human eye, but is actually blinking at a very high speed. The optical sensor 171 may be a photodiode for detecting such indoor lighting, and converts light energy of the indoor lighting into electrical energy, that is, blinking frequency information.

증폭기(172)는 광센서(171)에서 출력되는 점멸 주파수를 증폭한다(320단계).The amplifier 172 amplifies the blinking frequency output from the optical sensor 171 (step 320).

이진화부(173)는 증폭된 점멸 주파수를 이진화하여 출력한다(330단계).The binarization unit 173 binarizes and outputs the amplified blinking frequency (step 330).

디지털 신호 처리부(180)는 이진화부(173)에서 출력되는 이진화된 점멸 주파수 정보를 내부 클록과 일치 조정시키고, 조정된 클록으로 각 구성요소들을 제어한다(340단계).The digital signal processor 180 adjusts the binarized blinking frequency information output from the binarization unit 173 with the internal clock and controls each component with the adjusted clock (step 340).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 2는 도 1 중 조명 감지부의 상세 블록도 이다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the light detector of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 클록 동기 조정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.3 is a flowchart showing the operation of the clock synchronization adjusting method according to the present invention.

Claims

As a digital image processing device,

Illumination sensing means for obtaining frequency information from the room lighting; And

And digital signal processing means for matching the frequency information of the illumination sensing means with an internal clock.

The method of claim 1, wherein the light detection means

An optical sensor for receiving a blinking frequency from the room light;

An amplifier for amplifying a blinking frequency output from the optical sensor; And

And a binarization unit for binarizing the amplified blinking frequency.

As an operation method of a digital image processing apparatus,

(a) obtaining frequency information from room lighting; And

(b) matching the frequency information of the illumination sensing means with an internal clock.

The method of claim 3, wherein step (a)

(a-1) receiving a blinking frequency from the room light;

(a-2) amplifying the reception blinking frequency; And

(a-3) binarizing the amplified blinking frequency.