KR0121231Y1 - Device for preventing a camcorder from hand-trembling - Google Patents

Abstract

본 고안은 손떨림 방지 캠코더에 관한 것으로 소비전력을 줄이는데 그 목적이 있다.The present invention relates to an anti-shake camcorder, which aims to reduce power consumption.

종래의 손떨림 방지 캠코더는 필드메모리를 사용하여 수직, 수평 방향의 손떨림을 보상시킴으로써, 필드 메모리의 소비전력이 매우커서 밧데리로 사용하는 캠코더에서 사용하기에는 부적합하였다.Conventional image stabilizing camcorders use field memory to compensate for vertical and horizontal shaking, which is not suitable for use in a camcorder used as a battery because the power consumption of the field memory is very large.

본 고안은 필드메모리를 사용하지 않고 별도의 수직, 수평 손떨림 검출용 CCD센서를 사용하여 손떨림을 검출하고 각각의 검출된 신호에서 현재 필드와 그전 필드의 신호를 비교하여 수직, 수평방향의 손떨림양을 구하여 영상용 CCD센서의 구동 타이밍을 손떨림양 만큼 변화시켜 손떨림을 보정한다. 따라서 소비전력이 감소하고 피사체의 움직임등에 의한 오차를 감소시킨다.The present invention detects hand shake by using a separate CCD sensor for vertical and horizontal camera shake detection without using field memory, and compares the signal of the current field and the previous field in each detected signal to detect the amount of hand shake in the vertical and horizontal directions. Obtain and correct the hand shake by changing the driving timing of the image CCD sensor by the hand shake amount. Therefore, power consumption is reduced and errors caused by the movement of the subject are reduced.

Description

손떨림 방지 캠코더Anti Shake Camcorder

제1도는 종래의 손떨림 방지 캠코더 블록구성도1 is a block diagram of a conventional anti-shake camcorder

제2도는 종래의 손떨림 검출원리 설명도2 is a diagram illustrating a conventional camera shake detection principle.

제3도는 본고안의 손떨림 방지 캠코더 블록구성도3 is a block diagram of an anti-shake camcorder according to the present invention.

제4도는 본고안에 따른 손떨림 검출용 CCD센서 구성도4 is a block diagram of a CCD sensor for detecting hand shake according to the present proposal

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11,12:CCD센서 13,14:A/D변환기11,12: CCD sensor 13,14: A / D converter

15,16:상관관계 연산기 17:영상용 CCD구동 타이밍제어부15, 16: Correlation calculator 17: CCD drive timing controller for video

18:영상용 CCD센서18: CCD sensor for image

본 고안은 손떨림 방지 캠코더(Cam Corder)에 관한 것으로 특히 손떨림양을 또다른 CCD소자를 사용하여 아날로그(Analog)적으로 18시간에 계산한 손떨림 방지 캠코더에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-shake camcorder, and more particularly, to an anti-shake camcorder in which the amount of hand shake is analogously calculated in 18 hours using another CCD element.

손떨림에 의한 화상의 움직임을 우선 수평 백터(Vector)와 수직 벡터로 나누어 생각해 볼 때 현재 필드(Field)와 이전 필드의 화소를 비교해 보면 수평 및 수직의 움직임량을 알아낼 수 있다.Considering the motion of an image caused by hand shake divided into a horizontal vector and a vertical vector, the amount of horizontal and vertical motion can be determined by comparing the pixels of the current field and the previous field.

즉, 상관치 = That is, correlation =

식(1)을 계산한후 이 상관치가 최소일때(비교하는 현재의 화소의 이전 화소의 값이 일치할때)의 이전화소 대비 현재화소의 위치이동량이 화면 움직임량이 된다.After calculating Equation (1), the position shift amount of the current pixel compared to the previous pixel when the correlation value is minimum (when the value of the previous pixel of the current pixel to be compared) is equal to the screen movement amount.

이와같은 방법을 이용한 종래의 손떨림 방지 캠코더를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 제1도는 종래의 손떨림 방지 캠코더의 블록 구성도이고 제2도는 종래의 손떨림 검출원리 설명도로써, 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환시켜 영상신호를 출력하는 CCD센서(1)와, CCD센서(1)에서 출력되는 영상신호를 디지탈 (Digtal)신호로 변환하는 A/D변환기(2)와, 디지탈 로 변환된 영상신호를 수직 및 수평방향으로 누적시키는 수직누적기(3) 및 수평누적기(4)와, 수평누적기(4)에 누적된 영상신호의 현재 필드와 이전필드를 비교하여 수평방향 손떨림양을 계산하는 제1상관관계 연산기(6)와, 수직누적기(3)에 누적된 영상신호의 현재 필드와 이전필드를 비교하여 수직방향 손떨림양을 계산하는 제2상관관계 연산기(5)와, 상기 A/D 변환기(2)에서 디지탈 로 변환된 영상 신호를 누적메모리하는 필드메모리부(8)와, 수직, 수평방향 손떨림양을 입력하여 최소의 상관치 값을 구하여 필드메모리부(8)의 리드어드레스(Read adress) 스타트 포인트(Start point)를 변환시켜 손떨림에 의한 화면의 움직임이 보상된 영상신호를 얻도록 제어하는 메모리 콘트롤부(7)로 구성된다.A conventional anti-shake camcorder using this method will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram of a conventional anti-shake camcorder, and FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional image stabilization principle. The CCD sensor 1 converts a light signal into an electrical signal and outputs an image signal. 1) an A / D converter 2 for converting an image signal output from 1) into a digital signal, and a vertical accumulator 3 and a horizontal accumulator for accumulating the digitally converted image signal in the vertical and horizontal directions ( 4) and a first correlation operator 6 which calculates a horizontal shake amount by comparing the current field of the video signal accumulated in the horizontal accumulator 4 and the previous field, and accumulated in the vertical accumulator 3. A second correlation operator 5 for comparing the current field and the previous field of the video signal and calculating a vertical shake amount, and a field memory unit for accumulating and storing a video signal converted into digital by the A / D converter 2; (8) and minimum correlation by inputting the amount of vertical and horizontal vibration And a memory controller 7 which controls the image signal to compensate for the movement of the screen caused by the camera shake by converting the read address start point of the field memory unit 8 by obtaining a value value. do.

이같은 종래의 손떨림 방지 캠코더의 동작은 CCD센서(1)에서 나오는 영상신호를 A/D변환기(2)가 디지탈 신호로 변환시키고, 수직, 수평 누적기(3,4)에서 수직축 방향과 수평축 방향으로 누적시킨다. 누적시키면 마치 영상을 위와 옆으로 투영(projection)시킨것과 같은 수평 및 수직 방향의 1차원 영상이 얻어지게 된다. 이 영상과 이전 필드에서 마찬가지로 투영시킨 영상과의 상관치를 구하게되면 제2도에서 보듯이 화면전체 움직임량에서 상관치 값이 최소가 되는 결과를 메모리콘트롤부(7)에서 얻을수 있다.The operation of the conventional anti-shake camcorder is such that the video signal from the CCD sensor 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 2, and in the vertical axis direction and the horizontal axis direction in the vertical and horizontal accumulators 3 and 4. Accumulate. When accumulated, horizontal and vertical one-dimensional images are obtained as if the images were projected upward and sideways. If the correlation value between this image and the image projected in the previous field is obtained, as shown in FIG. 2, the result of minimizing the correlation value in the entire motion amount of the screen can be obtained by the memory controller 7. FIG.

이 최소점의 수평 움직임량과 수직 움직임량을 가지고 필드메모리(8)의 리드 어드레스의 스타트 포인트를 변환시키게 되면 손떨림에 의한 화면의 움직임이 보정된 영상을 얻을수 있다. 여기서 필드메모리는 수평 및 수직방향의 누적 연산을 하는데 1필드의 시간이 소요되므로 영상신호를 1필드 시간만큼 버퍼링(Buffering)하여 계산된 움직임량을 보상한다.By converting the start point of the read address of the field memory 8 with the horizontal motion amount and the vertical motion amount of this minimum point, an image in which the movement of the screen due to the hand shake is corrected can be obtained. In this case, the field memory takes one field time to perform horizontal and vertical accumulation operations, thereby compensating the calculated motion amount by buffering the video signal by one field time.

그러나 이와같은 종래의 손떨림 방지 캠코더에 있어서는 밧데리(Battery)로 구동되는 시스템이므로 전력소비가 가장중요하다. 그런데 손떨림보상을 위한 상관치 계산을 전화소에 대하여 실시하므로 계산량이 많아서 필드메모리의 소비전력이 매우크기 때문에 사용에 부적합하고, 화상내부에 움직이는 필사체가 있을 경우에는 이 피사체 움직임과 손떨림에의 한 움직임을 구별해 낼 수 있는 알고리즘 추가가 불가피하고 오동작할 가능성이 높은 문제점이 있다.However, power consumption is the most important in such a conventional anti-shake camcorder because it is a system driven by a battery. However, since the correlation calculation for image stabilization is performed at the telephone station, it is not suitable for use because there is a large amount of calculation and the power consumption of the field memory is very large. There is a problem in that it is inevitable to add an algorithm that can distinguish the error from the network.

본고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 필드메모리를 사용하지 않고 다른 CCD센서를 사용하여 손떨림양을 계산하는 시간을 줄여 소비전력을 줄이는데 그 목적이 있다.The purpose of this paper is to reduce the power consumption by reducing the time for calculating the amount of hand shake using other CCD sensors without using field memory.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제3도는 본 고안의 손떨림 방지 캠코더의 블록 구성도로써, 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하여 수평방향 손떨림을 검출하는 제1CCD센서(11)와, 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하여 수직방향 손떨림을 검출하는 제2 CCD센서(12)와, 제1 CCD센서(11)에의해 검출된 손떨림의 신호를 디지탈 신호로 변환하는 제1 A/D변환기(13)와, 제2 CCD센서(12)에 의해 검출된 손떨림의 신호를 디지탈 신호로 변환하는 제2 A/D변환기(14)와, 제1 A/D변환기(13)로부터 변환된 손떨림 신호중 현재 필드와 그 이전필드에서 누적된 신호와의 상관 관계를 연산하는 제1상관관계 연산(15)와, 제2 A/D 변환기(14)에서 변환된 손떨림 신호중 현재 필드와 그 이전 필드에서 누적된 신호와의 상관관계를 연산하는 제2 상관관계 연산기(16)와, 상기 제1, 제2 상관관계 연산기(15,16)의 출력을 입력하여 수평, 수직 손떨림양을 계산하여 손떨림양만큼 영상용 CCD센서의 구동 타이밍을 변화시키는 영상용 CCD구동 타이밍 제어부(17)와, 화상을 촬영하기위해 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 영상용 CCD센서(18)로 구성된다.The present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a block diagram of an anti-shake camcorder according to the present invention. The first CCD sensor 11 converts a light signal into an electrical signal and detects horizontal shaking, and converts the light signal into an electrical signal to make it vertical. A second CCD sensor 12 for detecting directional shaking, a first A / D converter 13 for converting a signal of the shaking detected by the first CCD sensor 11 into a digital signal, and a second CCD sensor ( A signal accumulated in the current field and the previous field among the second A / D converter 14 and the first A / D converter 13 which convert the signal of the camera shake detected by 12) into a digital signal. A first correlation operation 15 for calculating a correlation with the second and a second correlation operation for calculating a correlation between a signal accumulated in a previous field and a current field among the shake signals converted by the second A / D converter 14; The correlation operator 16 and the outputs of the first and second correlation operators 15 and 16 An imaging CCD drive timing control unit 17 for calculating the flat and vertical shake amount to change the driving timing of the imaging CCD sensor by the amount of hand shake, and an imaging CCD for converting a light signal into an electrical signal to capture an image. It consists of a sensor 18.

이와같이 구성된 본고안의 손떨림 방지 캠코더의 동작은 다음과 같다.The operation of the anti-shake camcorder in this configuration thus constructed is as follows.

제3도는 본고안에 따른 손떨림 검출용 CCD센서 구성도로써 제3도(a)는 방향 손떨림 검출용 CCD센서를 나타내고 제3도 (b)는 수직방향 손떨림 검출용 CCD센서를 나타내고 있다.FIG. 3 is a block diagram of a shake detection CCD sensor according to the present invention. FIG. 3 (a) shows a direction shake detection CCD sensor and FIG. 3 (b) shows a vertical shake detection CCD sensor.

즉, 제3도(a)는 각 포토다이오드(PD)에서 생선된 광전하를 동기신호에 의해 수직방향 전하 전송영역(VCCD)을 통해 수직방향으로 이동하여 한필드씩 누적하고 제3도(b)는 각 포토다이오드(PD)에서 생선된 광전하를 동기신호에의해 수평방향 전하 전송영역(RCCD)을 통해 수평방향으로 이동하여 한 필드씩 누적한다.That is, FIG. 3 (a) accumulates the photocharges generated by each photodiode PD in the vertical direction through the vertical charge transfer region VCCD by the synchronization signal and accumulates one field, and FIG. The photocharges generated by each photodiode PD are moved horizontally through the horizontal charge transfer region RCCD by the synchronization signal and accumulated by one field.

이와같이 누적한 값을 한필드씩 출력한다.The accumulated value is output one field at a time.

따라서, 제3도(a)와 같은 제1 CCD센서(11)에서 검출된 손떨림 신호와 제3도(b)와 같은 제2 CCD센서(12)에서 검출된 손떨림 신호를 각각 디지탈 변환하여 제1 상관관계 연산기(15,16)에 입력된다. 제1 상관관계 연산기(15)을 현재 필드의 신호와 그 이전 필드의 신호를 비교 연산하여 수평방향 손떨림양을 구하고, 제2 상관관계 연산기(16)에서 현재 필드신호와 그 이전 필드 신호를 비교연산하여 수직방향 손떨림양을 구하여 CCD구동 타이밍 제어부(17)로 입력한다.Accordingly, the camera shake signal detected by the first CCD sensor 11 as shown in FIG. 3 (a) and the camera shake signal detected by the second CCD sensor 12 as shown in FIG. It is input to the correlation operators 15 and 16. The first correlation calculator 15 compares the signal of the current field with the signal of the previous field to obtain a horizontal shake amount, and the second correlation calculator 16 compares the current field signal with the previous field signal. To obtain the vertical shake amount and input it to the CCD driving timing controller 17.

영상용 CCD구동 타이밍 제어부(17)는 계산된 수평, 수직의 움직임량을 가지고 영상용 CCD센서(18)의 구동 타이밍을 변화시켜 손떨림양을 보정한다.The imaging CCD drive timing control unit 17 corrects the amount of hand shake by varying the driving timing of the imaging CCD sensor 18 with the calculated horizontal and vertical movement amounts.

이상에서 설명한 바와같이 본고안의 손떨림 방지 캠코더에 있어서는 손떨림 계산을 우선 아날로그 신호로 누적함으로써 계산이 빠르고 회로가 간단해지며, 필드 메모리를 사용하지 않으므로 소비전력이 감소할 뿐만 아니라, 움직이는 피사체에의한 오차를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the image stabilizer camcorder, the image stabilization is first accumulated by an analog signal, so that the calculation is quicker and the circuit is simplified. Since the field memory is not used, power consumption is reduced and errors caused by moving subjects are reduced. There is an effect that can be prevented.

Claims (1)

수평방향 손떨림을 검출하는 제1 CCD센서(11)와, 수직방향 손떨림을 검출하는 제2 CCD센서(12)와, 제1 CCD센서(11)의 출력을 디지탈 신호로 변환하는 제1 A/D변환기(13)와, 제2 CCD센서(11)의 출력을 디지탈신호로 변환하는 제2 A/D변환기(14)와, 디지탈신호로 변환된 제1 CCD센서(11)의 출력신호에서 현재 필드와 그 이전 필드의 신호를 비교하여 수평 방향 손떨림양을 연산하는 제1 상관관계 연산기(15)와, 디지탈 신호로 변환된 제2 CCD센서(12)의 출력신호에서 현재 필드와 그 이전 필드의 신호를 비교하여 수직방향 손떨림양을 연산하는 제2 상관관계 연산기(16)와, 수직, 수평방향 손떨림양을 입력하여 영상용 CCD센서(18)의 구동타이밍을 변환시켜 손떨림을 보정하는 영상용 CCD구동 타이밍 제어부(17)를 포함하여 구성됨을 특징으로하는 손떨림 방지 캠코더.First A / D for converting the output of the first CCD sensor 11, the second CCD sensor 12 that detects the vertical movement, and the first CCD sensor 11, to the digital signal. The current field in the output signal of the converter 13, the second A / D converter 14 for converting the output of the second CCD sensor 11 into a digital signal, and the first CCD sensor 11 converted to a digital signal. A signal of the current field and the previous field in the output signal of the first correlation calculator 15 which compares the signal of the previous field with the previous field and calculates the amount of image stabilization, and the second CCD sensor 12 converted into the digital signal. Second correlation calculator 16 which calculates the amount of vertical hand shake by comparing with and inputs the vertical and horizontal hand shake amount, converts the driving timing of the image sensor CCD 18 to correct the hand shake. An anti-shake camcorder, comprising a timing controller (17).