KR0176843B1 - 자동색균형 조정장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자동색균형 조정장치는, 렌즈를 통해 피사체의 신호가 촬상소자에 결상되어 이에 대응하는 전기적 신호가 발생되면 이를 이득조절 및 아날로그/디지탈 변환함으로써 얻어지는 제1신호와, 상기 제1신호의 일차지연신호를 가산하여 휘도신호를 산출하는 가산기와, 상기 제1신호와 제1신호의 일차지연신호를 감산하여 색도신호를 산출하는 감산기와, 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하기 위한 적분회로부와, 상기 촬상소자를 구동하기 위한 촬상소자 구동부로부터 동기신호를 입력받고 마이크로 컴퓨터로부터 영역설정신호를 인가받아 스위치를 온,오프하여 상기 가산부와 감산부 출력이 적분회로부의 각 필드영역으로 전송되는 것을 제어하기 위한 영역제어신호 발생부와, 상기 각 적분회로부로부터 산출된 적분값을 직렬화하여 상기 마이크로 컴퓨터에 입력시키며 상기 마이크로 컴퓨터로부터 설정된 영역별로 적분값을 적분값을 산출하는 화이트 밸런스부를 포함하여 구성되며, 소형캠코더, CCTV등 카메라에 있어서, 화이트 밸런스 제어용 영역을 상기 마이크로 컴퓨터를 통해 소프트웨어적으로 검출함으로써 화이트 밸런스부의 크기를 감소시킴은 물론 다양한 조명하에서도 원색재현이 가능한 효과가 있다.

Description

자동색균형 조정장치 및 그의 제어방법

제1도는 종래의 기술에 의한 자동백색균형 회로 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 자동색균형 조정장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 자동색균형 조정장치의 백색균형 처리부의 상세 구성블럭도.

제4도는 티브이의 화면영역설정 예시도.

제5도는 백색검출용 영역을 도시한 그래프.

제6도는 본 발명에 의한 자동색균형 조정장치의 제어방법을 도시한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 렌즈계 21' : 촬상소자

22 : 이득조절부 22' : 아날로그/디지탈 변환부

23 : NTSC/PAL 신호처리부 24 : 화이트 밸런스부

25 : 마이크로 컴퓨터 26 : 촬상소자 구동부

본 발명은 자동색균형 조정장치에 관한 것으로, 특히 칼라 비디오 카메라의 주위조명의 영향에 의한 색틀어짐을 개선하기 위한 자동색균형 조정장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

3전자총 수상관을 사용하는 경우, 형광체의 발광능률을 조절하기 위해 R,G,B 전자총의 동작이나 가하는 영상신호의 크기를 바꿔 제어함으로써 화이트 밸런스(white balance)를 수행하도록 하고 있는데, 이러한 화이트 밸런스는 칼라 화상의 아름다운 재현을 위해 매우 중요하다.

종래의 경우 화면의 전체영역에 대해 Y, C_R, C_B적분값을 계산하고 이 값을 기준으로 화이트 밸런스를 제어하는 방법을 일본특허번호 平 2-194792에 개재된 자동 화이트 밸런스 회로에서 사용하였는데, 제1도를 참조하여 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 랜즈계(1)로부터의 광학상이 촬상소자(CCD)(2)에 결상되면 상기 촬상소자(2)에서는 이를 전기적 신호로 변환시키고, 샘플링 홀드(S/H) 및 자동이득조절(AGC)부(3)에 입력시켜 색순차화 분리시킨 후 각 색위치에 적합한 색분류펄스를 샘플/홀드(sanple/hold) 시키고, Ye(노랑), G(녹색), Cy(파랑)의 3채널의 신호 S3를 분리시켜 각각이 이득을 조절한 후 연산회로(4)를 통해 3원색 신호 R,G,B로 변환시킨다.

상기 3원색 신호 R,G,B는 각각 가변이득증푹기(5,6,7) 및 적분회로(8,9,10)에 공급되며, 상기 적분회로(8,9,10)를 통해 1프레임에 대한 각각 출력레벨을 적분하여 나누기 회로(14)에서는 G의 적분치에 대한 R의 적분치의 비(IR/IG)를 구하고 다른 나누기 회로(15)에서는 G의 적분치에 대한 B의 적분치의 비(IR/IB)를 구하여 화이트 밸런스를 제어한다.

그러나 상기와 같은 종래의 자동 화이트 밸런스 회로는, 화면의 전체영역에 대해 Y, C_R, C_B적분값을 계산하고 이 값을 기준으로 화이트밸런스를 제어함으로써 전체화면이 무채색으로 되지 않을 경우 원색재현이 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 화이트 검출을 소프트웨어에 의해 처리가능하도록 함으로써 다양한 조명하에서도 원목재현이 뛰어난 자동색균형 조정장치를 준공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 자동색균형 조정장치를 효과적으로 제어하기 위한 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동색균형 조정장치는, 렌즈를 통해 피사채의 신호가 촬상소자제 결상되어 이에 대응하는 전기적 신호가 발생되면 이를 이득조절 및 아날로그/디지탈 변환함으로써 얻어지는 제1신호와, 상기 제1신호의 일차지연신호를 가산하여 휘도신호를 산출하는 가산기와, 상기 제1신호와 제1신호의 일차지연신호를 감산하여 색도신호를 산출하는 감산기와, 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하기 위한 적분회로부와, 상기 촬상소자를 구동하기 위한 찰상소자 구동부로부터 동기신호를 입력받고 마이크로 컴퓨터로부터 영역설정신호를 인가받아 스위치를 온,오프하여 상기 가산부와 감산부 출력이 적분회로부의 각 필드영역으로 절송되는 것을 제어하기 위한 영억제어신호 발생부와, 상기 각 적분회로부로부터 산출된 적분간을 직렬화하여 상기 마이크로 컴퓨터에 입력시키며 상기 마이크로 컴퓨터로부터 설정된 영역별로 적분값을 산출하는 화이트 밸런스부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동색균형 조정장치의 제어방법은, 화면영역크기를 설정하는 제1과정과, 상기 각 설정영역의 휘도, 색도신호를 입력받아 화이트 영역이면 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하는 제2과정과, 상기 적분값 산출후 및 각 설정영역의 휘도, 색도신호가 화이트 영역이 아니면 설정영역을 이동하는 제3과정과, 1화면이 완료될때까지 상기 제1과정으로부터 제3과정을 반복하는 제4과정과, 제4과정에서 1화면에 대한 적분값 산출이 완료되면 그에 따라 이득을 제어하는 제4과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 자동색균형 조정장치는, 제2도에 도시한 바와 같이 렌즈계(21)를 통해 입력된 피사체 신호가 결상되는 촬상소자(21')와 상기 찰상소자(21')를 구동시키며, 화면과 관련된 동기신호를 화이트 밸런스부(24)로 출력하는 찰상소자 구동부(25)파, 상기 촬상소자(21')의 출력을 샘플링하고, 자동이득제어하며 디지탈 신호로 변환하기 위한 이득조절부(22) 및 아날로그/디지탈 변환부(22')와, 마이크로 컴퓨터(25)로부터 R/B 이득제어신호를 입력받아 상기 이득조절 및 디지탈로 변한된 신호를 처리하기 위한 NTSC/PAL 신호 처리부(23)와, 상기 촬상소자 구동부(26)로부터 동기신호를 입럭받고, 마이크로 컴퓨터(25)로부터 영역설정신호를 인가받아 상기 마이크로 컴퓨터로부터 설정된 영역별로 적분값을 산출하는 화이트 밸런스부(24)와, 상기 화이트 밸런스부(24)로부터 ,출력된 적분값을 입력받아 상기 MTSC/PAL 신호 처리부(23)와 R 및 B신호의 이득을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터(25)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 화이트 밸런스부(24)는, 제3도에 도시한 바와 같이 상기 촬상소자의 출력되어 이득조절 및 디지탈화된 신호를 일차 지연하기 위한 지연기(Z^-1)(31)와, 상기 지연기(31)를 통해 지연된 일차지연신호와 지연되지 않은 신호를 가산하여 휘도신호를 산출하는 가산기(32)와, 상기 일차지연신호와 지연되지 않은 신호를 감산하여 색도신호를 산출하는 감산기(32')와, 각 필드영역과 래치로 구성되어 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하기 위한 제1∼제3적분회로부(35∼37)와, 상기 촬상소자 구동부로부터 동기신호를 입력받고 마이크로 컴퓨터로부터 영역설정신호를 인가받아 스위치(33,33',33)를 온,오프하여 상기 가산부와 감산부 출력이 적분회로부의 각 필드영역으로 전송되는 것을 제어하기 위한 영역제어신호 발생부(34)와, 상기 각 적분회로부(35∼37)로부터 산출된 적분값을 직렬화하여 상기 마이크로 컴퓨터에 입력시키기 위한 병렬/직렬 변환부(38)로 구성된다.

여기서 상기 마이크로 컴퓨터에서 발생하는 영역설정방법은, 제5도에 도시한 바와 같이 먼저 제4도에 도시한 바와 같이 화면영역의 크기를 영역 A와 같이 설정한다.

따라서 전체화면은× m × n개이며, 상기 각 설정영역에 대해 휘도,색도신호를 입력받아 화이트 영역이면 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하여 화면전체에 대해 각각 입력하는데, 이때 각 설정 영역의 입력간격은 필드단위로 이루어진다.

이어서 입력된 각 설정영역의 휘도,색도신호의 적분값이 제5도에 도시한 바와 같은 화이트 영역인지를 판단하여 화이트 밸런스 제어용 영역을 산출하며, 상기 화이트 밸런스 제어용 영역에 대한 휘도, 색도신호의 적분값에 따라 R 및 G의 이득제어신호를 발생한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 소형캠코더, CCTV등 카메라에 있어서, 화이트 밸런스 제어용 영역을 소프트웨어적으로 검출함으로써 화이트 밸런스부의 크기를 감소시킴은 물론 다양한 조명하에서도 원색재현이 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 렌즈를 통해 피사체의 신호가 촬상소자에 결상되어 이에 대응하는 전기적 신호가 발생되면 이를 이득조절 및 아날로그/디지탈 변환함으로써 얻어지는 제1신호와, 상기 제1신호의 일차지연신호를 가산하여 휘도신호를 산출하는 가산기와, 상기 제1신호와 제1신호의 일차지연신호를 감산하여 색도신호를 산출하는 감산기와, 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산출하기 위한 적분회로부와, 상기 촬상소자를 구동하기 위한 촬상소자 구동부로부터 동기신호를 입력받고 마이크로 컴퓨터로부터 영역설정신호를 인가받아 스위치를 온,오프하여 상기 가산부와 감산부 출력이 적분회로부의 각 필드영역으로 전송되는 것을 제어하기 위한 영역제어신호 발생부와, 상기 각 적분회로부로부터 산출된 적분값을 직렬화하여 상기 마이크로 컴퓨터에 입력시키며 상기 마이크로 컴퓨터로부터 설정된 영역별로 적분값을 산출하는 화이트 벨런스부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동색균형 조정 장치.
2. 화면영역의 크기를 설정하는 제1과정과, 상기 각 설정영역의 휘도,색도신호를 입력받아 화이트 제어용 영역이면 상기 휘도 및 색도신호의 적분값을 산술하는 제2과정과, 상기 적분값 산출후 및 각 설정영역의 휘도, 색도신호가 화이트 제어용 영역이 아니면 설정영역을 이동하는 제3과정과, 1화면이 완료될때까지 상기 제1과정으로부터 제3과정을 반복하는 제4과정과, 제4과정에서 1화면에 대한 적분값 산출이 완료되면 그에 따라 이득을 제어하는 제4과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동색균형 조정장치의 제어방법.