KR100338073B1 - 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명은, 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력하는 라인 순차식 이미지 센서를 이용하여 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록 라인 순차식 이미지 센서와 라인 메모리를 제어하여 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행하도록 한 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 하나의 단색 이미지 센서를 이용하면서도 R, G, B에 대한 칼라 스캐닝을 순차적으로 수행할 수 있음에 따라 필요 시에는 이를 통해 상대적인 저가의 제품을 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있다.

Description

단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치{Color Image Scanning Method Using Mono Image Sensor}
본 발명은 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치에 관한 것으로 , 더욱 상세하게는 단색 스캐닝을 제어하기 위한 로직 회로를 이용하여 칼라 스캐닝을 할 수 있도록 한 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치에 관한 것이다.
칼라 스캐너와 같은 화상 스캐닝 장치는 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 스캐닝(scanning, 즉, 독취)하기 위한 가장 일반적인 수단으로써, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문자 인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.
일반적인 칼라 화상 스캐닝 장치를 첨부한 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치를 나타낸 블록도이다.
광학 모듈부(10)는 램프로부터 출력된 삼색광을 원고에 반사시켜 색분해 필터링하여 각 색성분에 대응하는 이미지 센서에 입사되도록 광경로를 형성한다.
이에 따라 삼원색 각각에 대한 이미지 센서로 구성된 이미지 센서부(20)는 상기 광학 모듈부(10)를 통해 입력되는 반사광을 각 색성분의 광량에 비례하도록 상기 각각의 이미지 센서에 전기상으로 결상시킴으로써 상기 아날로그 화상 신호를획득하게 된다.
이때, 상기 이미지 센서부(30)를 구성하는 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각각 이미지 센서는 개별적으로 각각의 색성분에 대응하는 아날로그 버퍼부(30)의 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)와 결합된다. 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)는 각각의 색성분에 대응하는 이미지 센서에서 획득한 아날로그 화상 신호를 이미지 센서부(20)의 후단에 전달하고 후단의 일련의 블록단에 의해 아날로그 화상 신호가 왜곡되는 것을 방지하도록 버퍼링하여 각각 청색 신호 증폭부(40a), 녹색 신호 증폭부(40b), 적색 신호 증폭부(40c)로 인가한다.
이에 따라, 청색 신호 증폭부(40a), 녹색 신호 증폭부(40b), 적색 신호 증폭부(40c)는 각각 청색 아날로그 버퍼부(30a), 녹색 아날로그 버퍼부(30b), 적색 아날로그 버퍼부(30c)로부터 출력되는 낮은 전압의 상기 아날로그 화상 신호를 입력받아 기설정된 증폭 이득으로 증폭하여 3:1 멀티플렉서(45)에 입력시킨다. 이후, 3:1 멀티플렉서(45)는 입력된 삼원색의 화상 신호에 대해 구동 클럭에 따라 각 화소에 대한 B,G,R 신호가 교번되면서 선택적으로 출력되도록 함으로써 각각의 화상 신호가 전처리부(50)에 입력되도록 한다.
전처리부(50)가 입력된 아날로그 화상 신호에 대해 자동 이득 제어(auto gain control), 흑백 보정, 감마 보정 등과 같은 전처리를 수행한 후, 아날로그-디지털 변환을 거쳐 아날로그 화상 신호를 디지털화된 화상 데이터로 변환하면, 이 화상 데이터는 메모리 버퍼부(60)와 호스트 컴퓨터 인터페이스부(70)를 거쳐 호스트 컴퓨터(100)에 전달되거나 저장 매체에 기록한다.
이와 같이 구성된 일반적인 칼라 화상 스캐닝 장치는 칼라 이미지 프로세서 즉, CIS/CCD 등을 제어하고 취득된 화상을 보정하기 위해서는 통상, 단색 계조의 3배의 메모리와 로직을 필요로 하는 데, 이는 저가의 제품을 목표로 하는 제품 사양에서는 가격 경쟁력을 저하시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래에 R, G, B에 대해 병렬(parallel)로 처리되던 칼라 화상 보정 알고리즘(color image correction algorithm)들을 직렬(serial)로 수행하고 R, G, B마다 필요한 값을 다운로드하여 메모리를 절약할 수 있도록 한 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 칼라 화상 스캐닝 장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예에 대한 블록도를 나타낸 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 라인 순차식 이미지 센서 20; 라인 메모리
30 : 쉐이딩/감마 보정부 40 : 스캐닝 제어부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치는, 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력하는 라인 순차식 이미지 센서를 이용하여 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록라인 순차식 이미지 센서와 라인 메모리를 제어하여 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행함으로써 하나의 단색 이미지 센서를 이용하면서도 R, G, B에 대한 칼라 스캐닝을 수행할 수 있도록 한 것이 특징이다.
본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예에 대한 블록도를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예는 도 2에 도시한 바와 같이, 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력하는 라인 순차식 이미지 센서(10)와;
쉐이딩 보정(shading correction)과 감마 보정(gamma correction)을 수행하기 위해 상기 라인 순차식 이미지 센서(10)로부터 현 시점에서 촬상된 해당 색 성분광의 전기상을 입력받는 라인 메모리(20)와;
상기 라인 메모리(20)의 출력을 입력받아 라인 단위로 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행하는 쉐이딩/감마 보정부(30); 및
상기 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 상기 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록 상기 라인 순차식 이미지센서(10)와 상기 라인 메모리(20)를 제어하는 스캐닝 제어부(40)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
점순차식 이미지 센서가 R,G,B, R,G,B......의 순으로 스캐닝하는 것임에 반해, 본 발명에서 이용하는 라인 순차식 이미지 센서는 R,R,R,R,....R, G,G,G,G,.....G, B,B,B,B,.....B순으로 스캐닝하는 이미지 센서를 말하는 것이다.
우선, 라인 순차식 이미지 센서(10)는 스캐닝 제어부(40)의 제어를 받아 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력한다.
이에 따라, 라인 메모리(20)는 쉐이딩 보정(shading correction)과 감마 보정(gamma correction)을 수행하기 위해 상기 라인 순차식 이미지 센서(10)로부터 현 시점에서 촬상된 해당 색 성분광의 전기상을 입력받는다.
이후, 쉐이딩/감마 보정부(30)는 상기 라인 메모리(20)의 출력을 입력받아 라인 단위로 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행한다.
통상적으로, 이미지 센서는 화상 재현 특성을 인간의 시감 특성과 일치시키고자 다양한 신호처리적 기술을 동원하여 각종 보정 처리를 수행하는 데, 대표적인 보정 처리로는 계조 보정 처리가 있다. 계조 보정은 계조 재현 특성을 인간의 시감 특성과 일치시키기 위해, 원고의 광학적 밀도와 재현 화상의 광학적 밀도를 두 축으로 하는 좌표상에서 원고 화상의 광학적 밀도와 재현 화상의 광학적 밀도 간의 함수의 기울기가 선형성을 갖도록 제어하는 것이다. 이 기울기를 계조 재현 곡선(tone reproduction curve) 또는, 흔히 감마(gamma``) 특성 곡선이라고 말한다. 바람직한 계조 재현 특성을 갖도록 하기 위해서는 감마 특성 곡선에 선형성을 부여하는 감마 보정을 수행하는 것이 필요한 데, 즉, 감마 보정은 계조 보정의 대표적인 일례가 되고 있다. 또한, 쉐이딩 보정은 일반 문서, 항공 사진 등을 디지털화해서 컴퓨터용 디지털 화상 데이터를 생성할 시에 광학계의 특성 때문에 화면의 좌우 가장자리쪽이 어두워지거나 변형되는 것을 보정하는 것을 말한다.
하나의 라인 순차식 이미지 센서(10)를 통해 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 효과적으로 촬상하고 쉐이딩 보정 및 감마 보정을 수행하기 위해 스캐닝 제어부(40)는 상기 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 상기 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록 상기 라인 순차식 이미지 센서(10)와 상기 라인 메모리(20)를 제어한다.
본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력하는 라인 순차식 이미지 센서를 이용하여 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록 라인 순차식 이미지 센서와 라인 메모리를 제어하여 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행하는 본 발명에 따르면, 하나의 단색 이미지 센서를 이용하면서도 R, G, B에 대한 칼라 스캐닝을 순차적으로 수행할 수 있음에 따라 필요 시에는 이를 통해 상대적인 저가의 제품을 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 원고의 동일 라인에서 획득한 적색 성분광, 녹색 성분광, 청색 성분광을 광량에 비례하는 라인 단위의 전기상으로 촬상시켜 순차적으로 출력하는 라인 순차식 이미지 센서와;
    쉐이딩 보정(shading correction)과 감마 보정(gamma correction)을 수행하기 위해 상기 라인 순차식 이미지 센서로부터 현 시점에서 촬상된 해당 색 성분광의 전기상을 입력받는 라인 메모리와;
    상기 라인 메모리의 출력을 입력받아 라인 단위로 쉐이딩 보정과 감마 보정을 수행하는 쉐이딩/감마 보정부; 및
    상기 원고의 첫 라인에서 마지막 라인까지 상기 현 시점에서 촬상된 라인 단위의 전기상을 상기 라인 메모리로 모두 출력한 후, 순서상의 다음 색성분에 대한 라인 단위의 전기상을 촬상하는 과정이 반복되도록 상기 라인 순차식 이미지 센서와 상기 라인 메모리를 제어하는 스캐닝 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단색 이미지 센서를 이용한 칼라 화상 스캐닝 장치.
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