KR20200055951A - 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법 - Google Patents

비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200055951A
KR20200055951A KR1020180139665A KR20180139665A KR20200055951A KR 20200055951 A KR20200055951 A KR 20200055951A KR 1020180139665 A KR1020180139665 A KR 1020180139665A KR 20180139665 A KR20180139665 A KR 20180139665A KR 20200055951 A KR20200055951 A KR 20200055951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure time
video signal
video
line memory
discharge lamp
Prior art date
Application number
KR1020180139665A
Other languages
English (en)
Inventor
이효삼
Original Assignee
주식회사 피엔에이
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 주식회사 피엔에이 filed Critical 주식회사 피엔에이
Priority to KR1020180139665A priority Critical patent/KR20200055951A/ko
Publication of KR20200055951A publication Critical patent/KR20200055951A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H04N5/2353—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
    • H04N5/2355—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거 장치에 관한 것으로서, 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 찰상소자에서 픽업된 제 1 비디오 신호가 저장되는 롱라인 메모리, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 상기 찰상소자에서 픽업된 제 2 비디오 신호가 저장되는 제 1 쇼트라인 메모리, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 상기 찰상소자에서 픽업되는 제 3 비디오 신호가 저장되는 제 2 쇼트라인 메모리, 상기 제 1 쇼트라인 메모리와 제 2 쇼트라인 메모리의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 1 가산기, 상기 가산기의 출력신호를 1/2 크기로 감소시키는 제산기 및 상기 제 1 쇼트라인 메모리와 상기 제산기의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 2 가산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
방전등이 존재하는 환경에서 발생하는 컬러 롤링 현상을 확실하게 방지함으로써 양질의 영상을 제공할 수 있음과 아울러보안 시스템 등에서 영상을 이용해 관심 영역을 추출하는 등의 과정에서 발생되었던 오류를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법{Apparatus for cancelling color rolling in Video camera and Method Thereof}
본 발명은 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전등이 존재하는 환경에서 전자셔터 아이리스 모드에서 영상을 촬영하는 경우 특히, 비디오 카메라의 WDR(Wide Dynamic Range) 기능을 사용하는 경우 발생하는 컬러 롤링 현상을 확실하게 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
인간의 시각 체계는 시간 축 변화에 민감하기 때문에 양질의 동영상을 획득함에 있어서 인접한 프레임의 영상 사이의 유사성에 기반한 안정성 확보가 중요하다. 동영상 촬영이 실내에서 이루어지는 경우, 주기적으로 발광하는 방전등의 주기와 카메라 시스템의 샘플링 주기 간의 차이가 있는 경우 누적되는 광량이 변화하는 문제가 발생한다. 이는 동영상 시퀀스에서 색상과 밝기를 변화시키는 요인이 되는데, 이처럼 동영상에서 주기적으로 컬러가 변하는 현상을 컬러 롤링 현상이라 칭한다.
컬러 롤링 현상을 도 1을 통해 설명한다. 도 1은 형광등 밝기에 따른 촬상소자의 비디오 신호 크기를 비교하기 위한 타이밍도이다.
도 1에서 (1)과 (3)은 기계식 아이리스(IRIS)를 이용하여 입사되는 광량을 제어하는 ALC(Auto Light Control)를 사용하여 비디오 신호를 조정하는 방법을 나타낸 것으로서, ALC를 이용한 조정 방법에서는 셔터 스피드가 1/60로 고정이 되므로 방전등의 주파수와 셔터 스피드 주파수가 동일하다. 그에 따라 셔터 개방시간 동안 촬상소자에 입사되는 빛의 총량이 동일하여 시간(a-1)의 1/60초 동안의 촬상소자의 출력신호와 시간(b-1)의 1/60초 동안의 촬상소자의 출력신호 레벨이 동일하므로 컬러롤링 현상이 발생하지 않는다.
그에 반해, 도 1의 (2)와 (4)는 수광 다이오드에서 신호를 외부로 출력하는 전자 스위치의 ON Time을 조절하여 입사되는 광량을 조절하는 ELC(Electronic Light Control)을 사용하여 비디오 신호를 조정하는 방법을 나타낸 것으로서, 셔터 스피드의 주파수가 1/500초인 경우 (3)과 같이 임의의 시간 (a-2)의 1/500초에서는 방전등이 켜져 있는 구간과 시간이 일치하여 촬상소자의 출력신호의 크기가 크게 나타나는데 반해, (4)와 같이 일정 시간이 흐른 뒤 시간 (b-2)의 1/500초에서는 방전등이 꺼져 있는 때에 영상을 캡쳐하므로 신호가 작게 나오게 된다. 즉, 전원주파수와 카메라의 주파수가 일치하지 않은 경우 시간의 흐름에 따라 주기가 어긋나 비디오 신호의 레벨의 증감을 반복하게 된다.
ELC만을 사용하는 카메라라면 빠른 전자 셔터 시간 조절을 통해 비디오 출력 신호를 일정하게 맞추는 것이 가능할 수 있으나, 세밀하게는 작은 컬러 롤링 문제가 발생된다. 즉, Video 출력신호가 작으면 전자 셔터 스피드가 낮아지면서 비디오 출력신호가 툭툭 튀면서 커지는 현상이 발생하고, 반대로 비디오 출력 신호가 커지면 전자 셔터 스피드가 높아지면서 비디오 출력신호가 툭툭 튀면서 작아지는 현상이 발생한다.
그러나, 인간의 눈보다 현저하게 좁은 비디오 카메라의 다이내믹 레인지(동시에 구분이 가능한 가장 높은 밝기와 가장 낮은 밝기의 차이)를 늘리기 위한 기술인 WDR(Wide Dynamic RAnge) 기술을 사용하는 카메라에서는 컬러 롤링의 문제가 훨씬 심각하게 발생된다.
우선, 도 2와 도 3을 참조하여 WDR 카메라의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 일반 카메라와 WDR 카메라의 이미지 센서에서의 광량 대 출력의 그래프이다.
도 2에서 좌측 그래프는 일정 시간 노출에 의한 단일 샘플링에 의한 경우 광량 대 출력을 나타낸 것이고, 우측 그래프는 이중 샘플링을 통해 노출 시간이 다른 두 화상 신호를 합성한 경우의 광량 대 출력을 나타낸 것이다. 두 그래프에서 가로축은 광량의 크기를 나타내면 단위는 luxㅇsec이며, 가로축은 출력의 크기를 나타내며 코드로 표현된다. 이때 출력의 크기는 8비트 시스템의 경우 최소 0에서 최대 255의 값을 가질 수 있다.
좌측 그래프에서 볼 수 있는 것처럼 일반 이미지 센서는 M까지의 광량을 가지는 이미지를 표현할 수 있으나, WDR 카메라의 경우에는 다이내믹 레인지가 M에서 M'으로 A만큼 넓어짐을 알 수 있다. 우측 그래프에서 확장 범위(E)는 넓어지는 입력에 얼마만큼의 코드를 부여할 지를 나타낸 값이다. 즉 확장 범위(E)를 크게 하면 다이내믹 레인지가 넓어지는 반면, 원래 잘 표현되는 구간에서 표현할 수 있는 코드 값이 작아지게 된다.
도 3은 WDR 카메라의 구성을 간략하게 표현한 블록도이다.
넓은 다이내믹 레인지를 구현하기 위해 가장 많이 사용되는 방법은 이중 스캔 방식으로서, 촬상소자(100)에서 영상을 스캔할 때, 통상적인 60Hz의 2배인 120Hz로 스캔하는 방식이다. 타이밍 발생기(400)의 구동 펄스에 따라 전자셔터가 한 번은 1/60sec로 스캔하여 캡쳐한 영상을 롱라인 메모리(210)에 저장하고, 한 번은 전자셔터를 1/수천sec로 스캔하여 캡쳐한 영상을 쇼트라인 메모리(220)에 저장한 후, 2개의 영상을 합성하여 출력한다.
영상의 합성 방법을 설명하면 다음과 같다.
만일, 롱라인 메모리(210)에 저장된 데이터 값(D1)이 밝기 최대값인 255보다 작은 경우(정상 영역)에는 D1 값이 DSP(300)로 출력되고, DSP(300)는 데이터 출력으로 ((255-E)/255) ㅧ D1의 값을 출력한다. 여기서, E는 도 2에서 설명한 확장 범위(Extended Range)로 다이내믹 레인지가 넓어지는 입력에 얼마만큼의 코드를 부여할지를 나타낸 값이다.
만일, 롱라인 메모리(210)에 저장된 데이터 값(D1)이 밝기 최대값인 255인 경우(WDR 영역)에는 D1과 D2를 더한 값이 DSP(300)로 출력되고, DSP(300)는 데이터 출력으로 ((255-E)/255) ×(D1 + D2 + 오프셋값)의 값을 출력한다. 오프셋(offset)은 센서의 특성에 의존하며 이상적인 이미지 센서의 경우 0일 수도 있다.
이와 같이, WDR 카메라를 사용하는 경우에는 기존 이미지 센서에서 정상적으로 표현되지 않는 포화 영역이 정상적인 영상신호로 표현될 수 있게 된다.
WDR 카메라는 창밖의 밝은 부분 등과 같이 광포화가 일어나는 부분은 전자셔터를 1/수천sec로 스캔하므로 이를 방전등이 켜져 있는 실내 환경에서 사용하는 경우 전자셔터의 동작 주파수와 방전등의 동작 주파수가 크게 차이가 나게 되어 컬러 롤링 현상이 매우 심하게 나타나게 된다.
일본공개특허 제2000-032330호에는 ELC(Electronic Light Control) 모드에서 컬러 롤링을 제거하기 위한 기술이 개시되어 있으며, 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 있어서 촬상 소자(500)에서 얻어진 아날로그 영상 신호는 이중 상관 샘플링 회로인 CDS(510)에 의해 노이즈를 제거하고 아날로그 앰프(520)을 이용해 일정율 증폭한다. 아날로그 앰프(520)에서 출력된 신호는 A/D변환기(530)를 통해 디지털 신호로 변환되고 이 디지털 신호를 디지털 앰프(540)에 의해 증폭하고 출력단으로 송출된다.
디지털 앰프(540)의 출력이 소정의 레벨이 되도록 디지털 앰프(540)의 출력 을 화면 평균 산출 회로(550)에 입력한다. 화면 평균 산출 회로(550)에 의해 산출된 결과를 전자셔터 스피드 제어회로(560)과 디지털 앰프(540)를 제어하는 디지털 앰프 제어회로(570)에 각각 입력한다. 전자셔터 스피드 제어회로(560)과 디지털 앰프 제어회로(570)에서는 전자 셔터 스피드와 디지털 앰프 게인 값 조합을 결정하고 그 값에 의해 촬상 소자(500)는 타이밍 신호 발생부(580)을 통해 노광 시간이 제어됨과 아울러 디지털 앰프(540)의 증폭률이 제어된다.
도 5를 이용하여 일본공개특허 제2000-032330호 자동 레벨 조정 방법에 대해 설명한다. 카메라의 프레임 주파수를 30 프레임/초로 하고, 광원의 점멸 주파수를1/100초로 설정한다. 전자셔터 스피드 제어회로(560)에서는 피사체 조도가 낮아져 전자 셔터 스피드가 1/100초보다 늦어질 경우에 취할 수 있는 전자 셔터 스피드를 1/50초로 한정한다. 이 때 디지털 앰프 제어회로(570)에서는 디지털 앰프(540)의 게인 제어 범위를 0dB ~ 6 dB 까지로 한다.
초피사체 조도가 높고 전자 셔터 스피드가 최고 속도로 디지털 앰프(540)의 게인이 최소(0dB)로 출력이 소정의 레벨이 되어 있어서 피사체 조도가 낮아졌다고 가정하면, 출력 레벨이 소정의 레벨보다 낮아진다. 그 때, 출력 레벨이 커지도록 전자 셔터 스피드가 감소하게 되어, 전자 셔터 스피드가1/100초가 된 시점에서 더욱더 출력이 소정의 레벨보다 낮은 경우는 전자 셔터 스피드를 1/100초로 한 채로 디지털 앰프(540)의 게인을 점차 증가시키고, 디지털 앰프(540)의 게인이 최대(6 dB 미만)가 된 시점에서도 출력이 소정의 레벨보다 낮은 경우는 전자 셔터 스피드를 1/50초로 감소시키고 디지털 앰프(540)의 게인을 최소로 변경한다. 출력이 소정의 레벨보다 낮은 경우는 전자 셔터 스피드를1/50초로 한 채로 디지털 앰프의 게인을 최대(6 dB 미만)까지 올려간다.
상기 일본공개특허 제2000-032330호는 일본 전원 주파수인 50Hz의 체배로 전자셔터 속도를 조절하고, 각 전자셔터 속도에서 영상신호의 증폭율을 증가시켜 가면서 일정한 비디오 신호 레벨을 유지할 수 있도록 하는 방법이다.
그러나, 이러한 방법에 의할 경우에도 전자셔터의 속도가 조절되는 구간에서 헌팅 현상이 발생한다. 즉, 비디오 출력신호가 소정 레벨보다 낮은 경우 전자 셔터 스피드를 감소시키게 되는데 이 과정에서 비디오 출력신호에 헌팅 현상(일종의 오버슈트 현상)이 발생하여 비디오 출력신호가 툭툭 튀면서 커지고, 반대로 비디오 출력신호가 소정 레벨보다 큰 경우에는 비디오 출력신호가 툭툭 튀면서 작아져서 부자연스럽게 영상이 표시되는 문제가 발생한다.
특히, 상기 선행문헌은 전자셔터 스피드가 1/60초 단위로 고정되므로 1/수천초의 스피드로 동작해야 하는 WDR 카메라에서는 적용할 수 없는 문제가 있다.
일본공개특허 제2000-032330호
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내 광원이 존재하는 환경에서 전자셔터 아이리스 모드에서 영상을 촬영하는 경우 특히, 카메라의 WDR(Wide Dynamic Range) 기능을 사용하는 경우 발생하는 컬러 롤링 현상을 확실하게 방지할 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 측면에 따르면, 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 찰상소자에서 픽업된 제 1 비디오 신호가 저장되는 롱라인 메모리, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 상기 찰상소자에서 픽업된 제 2 비디오 신호가 저장되는 제 1 쇼트라인 메모리, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 상기 찰상소자에서 픽업되는 제 3 비디오 신호가 저장되는 제 2 쇼트라인 메모리, 상기 제 1 쇼트라인 메모리와 제 2 쇼트라인 메모리의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 1 가산기, 상기 가산기의 출력신호를 1/2 크기로 감소시키는 제산기 및 상기 제 1 쇼트라인 메모리와 상기 제산기의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 2 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거 장치가 제공된다.
여기서, 상기 제 2 비디오 데이터는 제 1 비디오 데이터의 비디오 블랭크 구간에서 스캔된다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따르면, 방전등이 존재하는 실내환경에서 비디오 카메라의 ELC 모드로 아이리스를 제어함에 있어, 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 제 1 비디오 신호를 스캔하고, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 제 2 비디오 신호를 스캔하며, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 제 3 비디오 신호를 스캔하고, 상기 제 2 및 제 3 비디오 신호의 평균값을 상기 제 1 비디오 신호에 가산하여 DSP로 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링을 제거하는 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 양상에 의하면, 방전등이 존재하는 실내환경에서 WDR 영역의 신호를 생성할 때, 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 제 1 비디오 신호를 스캔하고, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 제 2 비디오 신호를 스캔하며, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 제 3 비디오 신호를 스캔하고, 상기 제 2 및 제 3 비디오 신호의 평균값을 상기 제 1 비디오 신호에 가산하여 DSP로 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링을 제거하는 방법이 제공된다.
이하에서 기술될 본 발명에 따르면, 방전등이 존재하는 환경에서 발생하는 컬러 롤링 현상을 확실하게 방지함으로써 양질의 영상을 제공할 수 있음과 아울러보안 시스템 등에서 영상을 이용해 관심 영역을 추출하는 등의 과정에서 발생되었던 오류를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 도 1은 형광등 밝기에 따른 촬상소자의 비디오 신호 크기를 비교하기 위한 타이밍도이다.
도 2는 일반 카메라와 WDR 카메라의 이미지 센서에서의 광량 대 출력의 그래프이다.
도 3은 WDR 카메라의 구성을 간략하게 표현한 블록도이다.
도 4는 일본공개특허 제2000-032330호의 카메라 자동 레벨 조정장치의 회로 구성도이다.
도 5는 도 4에 따른 자동 레벨 조정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 WDR 비디오 카메라의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명에 따른 WDR 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 도 7의 WDR 모듈에서 컬러 롤링을 제거하는 과정을 도시한 타이밍도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 WDR 비디오 카메라의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 WDR 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, WDR 비디오 카메라는 화상소자(10), AFE 모듈(20), WDR 모듈(30), DSP(40) 및 타이밍 발생부(50)를 포함하여 구성된다.
화상소자(10)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자를 말한다. 이미지 센서의 소자 종류에는 CCD(Charge Coupled Device) 방식의 소자 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Silicon) 방식의 소자가 있다. CCD 방식의 소자는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, CMOS 방식의 소자는 제어회로 및 신호 처리 회로를 주변 회로로 사용하는 기술을 이용하여 화소 수만큼의 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
AFE 모듈(20)은 화상소자(10)에서 출력된 영상을 일정 비율로 증폭하는 블록이다. AFE 모듈(20)은 DSP(40)에 의한 제어 하에서, 촬상 소자(10)로부터 출력된 화상 신호에 대하여, CDS(Correlated Double Sampling) 처리에 의해 S/N(Signal/Noise)비를 양호하게 유지하도록 샘플 홀드를 행하고, 또한 AGC(Auto Gain Control) 처리에 의해 이득을 제어하여, 디지털 변환한 화상 데이터를 출력한다.
WDR 모듈(30)은 WDR 즉 넓은 다이내믹 레인지를 구현하기 위한 블록으로서, 본 발명에서는 컬러 롤링 현상을 제거하기 위해 종래의 구조로부터 변형된 구조를 갖는다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 WDR 모듈(30)은 스위칭부(31), 롱라인 메모리(32), 제 1 쇼트라인 메모리(33), 제 2 쇼트라인 메모리(34), 제 1 가산부(35), 제산부(36), 제 2 가산부(37)를 포함하여 구성된다.
스위칭부(31)는 타이밍 발생부(50)의 구동 펄스에 의거하여 AFE 모듈(20)의 출력 신호를 3개의 메모리(32, 33, 34) 중 어느 하나에 저장한다.
롱라인 메모리(32)는 WDR 카메라에서 노멀 영상을 만들어주는 부분으로서 1/60초의 주파수에서 스캔되는 제 1 비디오 데이터가 저장된다.
제 1 쇼트라인 메모리(33)는 WDR Camera에서 WDR 영상을 만들기 위해서 제 1 비디오 데이터에 비해 매우 짧은 시간의 노출 시간을 갖는 제 2 비디오 데이터를 얻기 위한 부분으로서 1/수천초의 주파수에서 스캔되는 비디오 데이터가 저장된다.
제 2 쇼트라인 메모리(34)는 WDR Camera에서 제 2 비디오 데이터와 180도 위상 차이가 나고 매우 짧은 시간의 노출 시간을 갖는 제 3 비디오 데이터를 얻기 위한 부분으로서, 1/수천초의 주파수에서 스캔되는 비디오 데이터가 저장된다.
제 1 가산부(35)는 제 2 비디오 데이터와 제 3 비디오 데이터를 합산하기 위한 부분이고, 제산부(36)는 제 1 가산부(35)에서 합산된 값을 1/2로 나누어 평균값을 산출하는 부분이다.
제 2 가산부(37)는 제 1 비디오 신호와 제산부(36)의 출력 신호를 합산하는 부분으로서, 합산된 신호가 DSP(40)로 출력된다.
DSP(40)는 영상신호를 윤곽보정, 감마보정 등 여러 가지 보정기능을 수행하고 정해진 비디오 신호를 출력해 주는 것이다. WDR 기능을 구현하기 위해 DSP(40)는 정상영역의 이미지(광 불포화 영역 이미지)는 제 1 비디오 데이터만을 이용하여 WDR 기능을 위한 영상처리를 수행하고, WDR 영역의 이미지(광 포화 영역 이미지)는 제 1 비디오 데이터에, 제 2 비디오 데이터와 제 3 비디오 데이터의 평균값을 가산하여 얻어지는 신호에 대해 WDR 기능을 위한 영상처리를 수행한다.
타이밍 발생부(50)는 카메라의 각 구성요소들을 구동하기 위한 여러 가지 구동 펄스를 생성하는 장치이다.
도 8은 도 7의 WDR 모듈에서 컬러 롤링을 제거하는 과정을 도시한 타이밍도이다.
도 8의 AFE 모듈(20)를 통과한 신호가 스위칭 신호 'e' 로 제어되어 롱라인 메모리(32), 제 1 쇼트라인 메모리(33) 및 제 2 쇼트라인 메모리(34) 중 어느 하나에 선택적으로 입력된다. 즉, 화상소자(10)와 동기가 되어 해당 전자셔터의 스피드에 해당하는 메모리에 영상 신호가 입력이 된다. 전자셔터 1/60초로 픽업된 신호는 롱라인 메모리(32)에 저장되고, 두 개의 전자셔터 1/수천초로 픽업된 영상은 LINE 제 1 쇼트라인 메모리(33) 및 제 2 쇼트라인 메모리(34)에 각각 저장된다.
도 8의 최상단에 위치한 사인 파형은 시간에 따른 형광등의 밝기를 표시한 것이다. 이 형광등은 60Hz로 깜빡이고, 이는 카메라가 한 장의 그림을 만드는 시간과 같다.
그러나, 카메라는 Normal 화면과 WDR 화면을 만들기 위하여 Normal 화면영역과 WDR 화면역역에서 각각 120Hz로 동작을 한다.
먼저, 1/120초 구간에서 제 1 비디오 신호(g)를 생성하고, 이어서 1/120초 사이에 위상이 180도 차이가 나도록 제 2 비디오 신호(h) 와 제 3 비디오 신호(i)를 만든다. 제 2 비디오 신호(h) 와 제 3 비디오 신호(i)는 서로 위상이 180도 차이가 나므로 방전등 아래에서 두 신호를 더한 값(j)은 어떠한 경우에도 동일하고, 그에 따라 컬러 롤링이 발생하지 않는다.
이 "j"신호를 2로 나누어 얻어지는 값(k)에 Normal 신호(g)를 더하면, WDR 영역의 신호가 항상 일정하므로 WDR 영역에 발생하는 컬러 롤링이 사라지고 양호한 영상(k)이 얻어진다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 상술한 바와 같이 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 화상 소자 20 : AFE 모듈
30 : WDR 모듈 31 : 스위칭부
32 : 롱라인 메모리 33 : 제 1 쇼트라인 메모리
34 : 제 2 쇼트라인 메모리 35 : 제 1 가산부
36 : 제산부 37 : 제 2 가산부
40 : DSP 50 : 타이밍 발생부

Claims (4)

  1. 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 찰상소자에서 픽업된 제 1 비디오 신호가 저장되는 롱라인 메모리;
    이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 상기 찰상소자에서 픽업된 제 2 비디오 신호가 저장되는 제 1 쇼트라인 메모리;
    상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 상기 찰상소자에서 픽업되는 제 3 비디오 신호가 저장되는 제 2 쇼트라인 메모리;
    상기 제 1 쇼트라인 메모리와 제 2 쇼트라인 메모리의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 1 가산기;
    상기 가산기의 출력신호를 1/2 크기로 감소시키는 제산기; 및
    상기 제 1 쇼트라인 메모리와 상기 제산기의 출력 비디오 신호를 합산하는 제 2 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거 장치.
  2. 제 1항 있어서,
    상기 제 2 비디오 데이터는 제 1 비디오 데이터의 비디오 블랭크 구간에서 스캔되는 것을 특징으로 하는 넓은 다이내믹 레인지 장치.
  3. 방전등이 존재하는 실내환경에서 비디오 카메라의 ELC 모드로 아이리스를 제어함에 있어,
    방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 제 1 비디오 신호를 스캔하고, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 제 2 비디오 신호를 스캔하며, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 제 3 비디오 신호를 스캔하고,
    상기 제 2 및 제 3 비디오 신호의 평균값을 상기 제 1 비디오 신호에 가산하여 DSP로 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링을 제거하는 방법.
  4. 방전등이 존재하는 실내환경에서 WDR 영역의 신호를 생성할 때,
    방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 제 1 노출시간동안 제 1 비디오 신호를 스캔하고, 이어지는 방전등 밝기 주기의 1/2 시간에서 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 2 노출시간동안 제 2 비디오 신호를 스캔하며, 상기 제 1 노출시간보다 작은 제 3 노출시간동안 상기 제 2 비디오 신호와 180도의 위상차를 갖는 지점에서 제 3 비디오 신호를 스캔하고,
    상기 제 2 및 제 3 비디오 신호의 평균값을 상기 제 1 비디오 신호에 가산하여 DSP로 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 컬러 롤링을 제거하는 방법.
KR1020180139665A 2018-11-14 2018-11-14 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법 KR20200055951A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180139665A KR20200055951A (ko) 2018-11-14 2018-11-14 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180139665A KR20200055951A (ko) 2018-11-14 2018-11-14 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200055951A true KR20200055951A (ko) 2020-05-22

Family

ID=70913963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180139665A KR20200055951A (ko) 2018-11-14 2018-11-14 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200055951A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032330A (ja) 1998-07-08 2000-01-28 Toshiba Corp カメラの自動レベル調整装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032330A (ja) 1998-07-08 2000-01-28 Toshiba Corp カメラの自動レベル調整装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8194153B2 (en) Imaging apparatus, imaging method and program
JP4106554B2 (ja) 撮影環境判定方法および撮像装置
TWI390971B (zh) 成像裝置，成像處理方法及成像控制程式
RU2627933C2 (ru) Устройство захвата изображения и способ управления им
JP3375557B2 (ja) 映像信号処理装置
JP2002314873A (ja) 撮像装置用回路及び撮像用信号処理方法
US20140063294A1 (en) Image processing device, image processing method, and solid-state imaging device
US20050270413A1 (en) Adjustment of illumination light quantity for moving picture in moving picture image pickup device
EP1753226A1 (en) Imaging device and signal processing method
JP2004023605A (ja) 画像処理装置、カメラ装置、及びその自動露光制御方法
JP2008048251A (ja) 撮影装置及び撮影方法
US8169503B2 (en) Image pickup apparatus and control method for selecting a flicker control method
US7911506B2 (en) Image sensing apparatus and method of controlling the same
KR20200055951A (ko) 비디오 카메라의 컬러 롤링 제거장치 및 그 방법
JP2012134745A (ja) 画像信号処理装置
JP2872833B2 (ja) ビデオカメラ
JP2000236478A (ja) 電子カメラ装置
JP2002314885A (ja) 撮像装置
JP2000032352A (ja) ビデオカメラ装置
JP2007036714A (ja) 撮像装置
JP2001268433A (ja) 撮像装置
JPH1023324A (ja) 撮像装置
JP2006237789A (ja) 撮像装置
JP2002135649A (ja) 撮像装置
JPH11215431A (ja) テレビジョンカメラ

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application