KR950005043Y1

KR950005043Y1 - 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템

Info

Publication number: KR950005043Y1
Application number: KR2019890014608U
Authority: KR
Inventors: 김지홍
Original assignee: 주식회사 엘지전자; 이헌조
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1995-06-21
Also published as: KR910007699U

Abstract

내용 없음.

Description

이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템

제 1 도는 카메라의 이미지 프레임도.

제 2 도는 종래 카메라에 있어서 피사체의 이동에 대한 수동식 추적방법을 나타낸 설명도.

제 3 도의 제3(a)도 및 제3(b)도는 씨씨디센서(2)의 명도변환도.

제 4 도는 종래 카메라의 자동초점기능수행 블록도.

제 5 도는 본 고안 카메라의 메카니즘 구성도.

제 6 도는 본 고안 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템에 대한 전체 구성도.

제 7 도는 제 6 도의 모터구동제어부(30)에 대한 상세블록도.

제 8 도의 제8(a)도 내지 제8(c)도는 이동피사체에 대한 프레임 이미지상의 변화도.

제 9 도의 제9(a)도 내지 제9(c)도는 본 고안을 설명하기 위한 라인이미지의 명도 변화도.

제 10 도는 제 6 도 모터구동제어부(30)의 신호흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 씨씨디센서 12 : 이미지처리용 마이크로프로세서

13 : 카메라제어용 마이크로프로세서

14 : 렌즈구동장치 15 : 삼각지지대

16 : 회전장치케이스 17,17' : 회전력전달기어

18 : 회전디스크 19 : 추적장치접속용볼트

20 : 회전중심설정용지지대 30 : 모터구동제어부

31 : 디바운싱부 32 : 엔코더펄스발생부

33 : 업/다운카운터 34 : D/A변환기

35 : PWM신호발생부 36 : PWM증폭부

M₁: 카메라광각조절용모터 OR₁₁, OR₁₂: 오아게이트

AD₁₁, AD₁₂: 앤드게이트I₁₁: 인버터

본 고안은 연속촬영용 카메라의 추적시스템에 관한 것으로, 특히 카메라 이미지 프레임의 중심에서 록킹된 피사체가 이동함에 따라 카메라 고정부에 부착된 회전장치에 의해 그 이동피사체가 프레임 중심부에서 자동으로 연속촬영되도록 한 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템에 관한 것이다.

종래의 1안 레프트형 카메라에 자동 초점기능이 있을경우 카메라의 촬영방향에 수직으로 움직이는 피사체를 연속적으로 촬영하기 위해서는 촬영자가 제 1 도 및 제 2 도와 같이 이미지 프레임을 화인더로 보면서 피사체가 프레임 중심에 있도록 카메라(1)의 광각(θ1)을 수동으로 이동시키면서 연속촬영을 수행하는데, 이때 카메라(1)의 자동초점기능을 수행하는 시스템의 구성은 제 4 도에 표시되어 있는 바와같다.

씨씨디센서(2)는 이미지 프레임에 있어서, 제 1 도의 직사각형(이하, 초점이미지라 칭함)으로 나타낸 부분을 전기적 신호로 변환하여 이미지처리용 마이크로프로세서(3)를 통해 카메라제어용 마이크로 프로세서(4)에 출력하게 되면, 그 카메라제어용 마이크로프로세서(4)는 입력된 신호를 처리해서 초점이 맞지않을 경우 렌즈구동장치(5)를 이용하여 카메라(1)의 초점을 조절함으로써 자동초점기능이 수행되게 하는데, 씨씨디센서(2)의 자동초점조절방법중 명도정보검출법은 자동초점의 명암차를 이용한다.

상기의 명도검출법은 제 3 도에 도시한 바와같이, 포커스이미지의 길이를 ℓ이라 할때, 제3(a)도와 같이 명도가 완만하게 변화하면 초점이 맞지않는 것으로, 제3(b)도와 같이 명도가 급격히 변하면 초점이 맞는 것으로 간주하는 것을 말한다.

그러나, 이와같은 종래의 연속촬영용 카메라에 있어서는 촬영방향에 수직방향으로 움직이는 피사체의 연속촬영시 자동초점기능만 수행할뿐 카메라의 촬영각도는 피사체의 이동에 따라 촬영자가 수동으로 조절하여 변경시켜야 하므로 번거로움은 물론 정확성이 결여되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 피사체의 이동에 따라 카메라의 촬영각도를 자동으로 제어할 수 있는 시스템을 인출한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

먼저, 제 5 도는 본 고안을 실현하기 위한 카메라의 메카니즘 구성도로서 이에 도시한 바와같이, 삼각지지대(15)에 고정된 회전장치 케이스(16) 내부의 일측에 모터(M₁)를 고정시키고, 이 모터(M₁)의 구동에 의해 회전력전달기어(17),(17')가 회전되며, 이에따라 상기 회전력전달기어(17')의 회전축에 고정시킨 회전디스크(18)에 회전장치 접속용볼트(19)에 의해 고정된 회전중심설정용지지대(20)가 회전되어 카메라(1)의 촬영각도가 조정되도록 하였다.

또한 제 6 도는 본 고안 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템의 전체구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 이미지의 명도정보를 출력하는 CCD 센서(11)와 상기 CCD 센서(11)의 출력신호를 공급받아 자동 촛점조정, 최대 콘트라스트등을 계산하는 이미지 처리용 마이크로 프로세서(12)와, 상기 이미지 처리용 마이크로 프로세서(12)의 출력을 공급받아 렌즈 구동장치(14)에 촛점 제어신호를 출력함과 아울러, 피사체의 이동에 따른 소정 좌표의 명도변화를 비교하여 피사체의 이동정보를 구하고, 그에따른형(+), 부(-)의 펄스열을 출력하는 카메라 제어용 마이크로 프로세서(13)와, 상기 카메라 제어용 마이크로 프로세서(13)에서 출력되는 정, 부의 펄스열에 따라 카메라를 수평방향으로 회전시키기 위하여 모터(M₁)에 해당 구동신호를 출력하는 모터구동 제어부(30)로 구성하였다.

또한 제 7 도는 상기 제 6 도의 모터구동제어부(30)에 대한 상세블록도로서 이에 되한 바와같이, 상기 카메라제어용 마이크로프로세서(14)의 포커싱이미지단자(fi1), (fi2)를 타측입력단자가 엔코더펄스발생부(32)에 각기 접속된 오아게이트(OR₁₁),(OR₁₂)의 일측입력단자에 각각 접속한 후, 이들의 출력단자를 일측입력단자가 디바운싱부(31)의 출력측에 공통접속된 앤드게이트(AD₁₁),(AD₁₂)의 타측입력단자에 각기 접속하며, 다시 이들의 출력단자를 업/다운카운터(33)의 업단자(U₁) 및 다운단자(D₁)에 각각 접속하고, 상기 업/다운카운터(33)의 출력측을 디지탈(D)/아날로그(A)변환부(34) 및 펄스폭변조신호발생부(35), 펄스폭변조등폭부(36)를 통해 일측이 상기 엔코더펄스발생부(32)에 접속된 모터(M₁)의 타측에 접속하여 구성한 것으로 이와같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 첩부한 제 8 도 내지 제 10 도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

카메라(1)가 자동추적을 지시하는 연속촬영 셔터모드를 변환되고 스타트스위치(SW₁)가 단락되면 자동추적동작이 시작되어 프레임 이미지상의 피사체가 제 8 도의 제8(a)도→제8(b)도→제8(c)도순으로 이동하는 경우 제 8 도의 제8(a)도와 같은 프레임 이미지상의 씨씨디에서 받아들인 라인이미지의 명도정보가 제 9(a)도 와 같다고 하면, 이때 이미지처리용 마이크로프로세서(12)는 최대명암차(contrast)를 갖는 점의위치(ℓ₁)와 그때의 명도감(P₁) 또한 정해진 간격에 대한 전, 후의 위치(ℓ₁',ℓ₁")에서 명도값(P₁, P₁")을 기억한다.

그리고 자동포커싱과 피사에 촬영후, 다음 촬영에 들어갈 경우 파사체가 제 8 도의 제8(a)도에서 제8(b)도로 이동되어 라인이미지의 명도가 제 9(b)도 와같이 변화되었다고 하면, 상기 이미지처리용 마이크로프로세서(12)는 제 9(b)도 와 같은 라인이미지에서 최대명압차를 갖는점(ℓ₂) 및 그때의 명도값(P₂, P₂', P₂")을 전술한 것과 같은 방법으로 구한다.

이때 만약 상기의 명도값(P₁, P₁', P₂"), (P₂, P₂', P₂")리 서로 같은 경우는 동일 피사체로 판명하고, 프레임 이미지사에서 피사체의 이동정보 △ℓℓ₂-ℓ₁으로 구할수 있다.

이에따라 카메라제어용 마이크로프로세서(13)는 상기의 이동정보값(△ℓ)이 양(+)의 값일때, 즉 프레임 이미지상의 우측으로 이동할 경우에는 그의 포커싱이미지단자(fi₁)에 상기 이동정보값(△ℓ)에 따른 제어펄스(Positive Pulse Train)를 출력한다.

이와같이 상기 카메라제어용 마이크로프로세서(13)의 포커싱이미지단자(fi₁)로부터 오아게이트(R₁₁)의 입력단자에 펄스가 입력되거나 엔코더펄스발생부(32)로부터 모터(M₁)의 부(-)의 펄스가 입력되면 업/다운카운터(33)가 그에따른 업카운트펄스를 출력하고, 이는 D/A변환기(34) 및 PWM신호발생부(35), PWM증폭부(36)를 통해 카메라 광각조절용 모터(M₁)에 인가되므로 그 모터(M₁)가 구동되어 카메라(1)의 광각이 변화되고, 이와 반대로 상기 이동정보값(△ℓ)이 음(-)의 값일때에는 포커싱이미지단자(fi₂)에 그에따른 제어펄스가 출력되며, 이는 오아게이트(OR₁₂) 및 앤드게이트(AD₁₂)를 통해 상기 업/다운카운터(33)의 출력측에 출력되고, 이는 상기의 D/A변환기(34) 및 PWM신호발생부(35), PWM증폭부(36)를 통해 상기 카메라 광각조절용 모터(M₁)를 구동시키게 된다. 이로인하여 피사체는 다시 프레임 이미지상의 중앙부근으로 이동하고, 제 9(b)도 와같이 라인이미지는 상기의 이동정보값(△ℓ)만큼 이동되어 결국 제 9(a)도 와 같이 되게 된다.

한편, 피사체가 빨리 이동하거나 피사체까지의 거리가 가까운 경우, 즉 제 8(c)도 와같이 프레임 이미지가 변화된 경우에는 라인이미자가 제 9(c)도 와같이 되어 전술한 방법에 의해 구한명도값(P₃, P₃', P₃"), (P₁, P₁', P₁")이 서로 같지않아 동일 피사체가 아님을 알 수 있다.

이와같은 경우에는 프레임 이미지상의 동일 피사체를 찾는 방법이 없으므로 이동정보를 알 수 없어 자동추적이 불가능하여 연속촬영을 중단해야 하는데, 이와같이 씨씨디의 라인이미지를 벗어나는 빠른 이동이나 급격한 명도변화가 통상적인 연속촬영가능 시간간격(0.2~0.33초) 이내에 발생하거나, 라인이미지에서 명도값(P₁, P₁', P₁")을 추출하기 곤란한 복잡한 영상(예: 군중)등에서는 자동추적이 불가능하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 운동경기나 자동차등 움직이는 피사체를 자동적으로 추적하여 연속촬영을 할 수 있어 촬영자에게 편리함을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims

라인 이미지의 명도정보를 출력하는 CCD 센서(11)와, 상기 CCD 센서(11)의 출력신호를 공급받아 자동촛점조정, 최대 콘트라스트등을 계산하는 이미지 처리용 마이크로프로세서(12)와, 상기 이미지 처리용 마이크로프로세서(12)의 출력을 공급받아 렌즈 구동장치(14)에 촛점 제어신호를 출력함과 아울러, 피사체의 이동에 따른 소정 좌표의 명도변화를 비교하여 피사체의 이동정보를 구하고, 그에따른 정(+), 부(-)의 펄스열을 출력하는 카메라 제어용 마이크로프로세서(13)와, 상기 카메라 제어용 마이크로프로세서(13)에서 출력되는 정, 부의 펄스열에 따라 카메라를 모터구동 제어부(30)로 구상힌 것을 특징으로 하는 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 카메라제어용 마이크로프로세서(13)의 포커싱이미지단자(fi₁, fi₂)를 타측입력단자가 엔코더펄스발생부(32)에 각기 접속된 오아케이트(OR₁₁),(OR₁₂)의 일측입력단자에 접속한 다음 이들의 출력단자를 일측입력단자가 디바운싱부(31)의 출력측에 공통접속된 앤드게이트(AD₁₁),(AD₂)의 타측입려단자에 각기 접속하며, 다시 이들의 출력단자를 업/다운카운터(33)의 업단자(U₁) 및 다운단자(D₁)에 각각 접속하여 이어/다운카운터(33)의 출력측을 D/A변환기(34)및 PWM신호발생부(35), PWM증폭부(36)를 통하여 일측이 상기 엔코더 펄스발생부(32)에 접속된 카메라 광각조절용 모터(M₁)의 타측에 접속하여 상기 모터구동제어부(30)를 구성한 것을 특징으로 하는 이동피사체 연속촬영용 카메라의 자동추적시스템.