KR100904172B1 - Method and Apparatus for Obtaining Image Data of a Moving Object through Controlling LED - Google Patents

Method and Apparatus for Obtaining Image Data of a Moving Object through Controlling LED Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법, 그를 위한 라인 노출 방법 및 영상 데이터 획득 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for obtaining image data of a moving object through LED control, a line exposure method for the same, and an apparatus for obtaining image data.

본 발명은 영상 데이터를 획득하기 위한 영상 데이터 획득 장치에 있어서, 프레임에 관련된 수직동기 신호를 제어하는 수직동기 신호 제어부; 프레임에 포함된 라인에 관련된 수평동기 신호를 제어하고, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 수평동기 신호 제어부; 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어부; LED의 구동 완료 이후, 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어부; 및 영상 데이터를 획득하는 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치를 제공한다.An image data acquisition apparatus for acquiring image data, comprising: a vertical synchronization signal controller for controlling a vertical synchronization signal associated with a frame; A horizontal synchronous signal controller for controlling a horizontal synchronous signal related to the line included in the frame and controlling an exposure time of the horizontal synchronous signal to the line; An LED controller which detects a common exposure time of the horizontal synchronization signal for all lines in the effective period of the vertical synchronization signal, and controls the LED to be driven during a part or the entire time period of the common exposure time; An image data acquisition control unit controlling to acquire image data after completion of driving of the LED; And an image sensor for acquiring image data. The image data acquisition apparatus provides an image data acquisition function of a moving object through LED control.

본 발명에 의하면, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되어, 이미지 센서가 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, 대상체 이동이나 흔들림에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the LED is driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines, the image sensor processing the image data instantaneously, it is possible to reduce the image distortion caused by object movement or shaking have.

CMOS형 이미지 센서, LED, 영상 데이터, 흔들림, 물체 이동 CMOS image sensor, LED, image data, shaking, object movement

Description

ＬＥＤ 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법, 그를 위한 라인 노출 방법 및 영상 데이터 획득 장치{Method and Apparatus for Obtaining Image Data of a Moving Object through Controlling LED}Image data acquisition method of moving object through LED control, line exposure method and image data acquisition device therefor {Method and Apparatus for Obtaining Image Data of a Moving Object through Controlling LED}

본 발명은 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법, 그를 위한 라인 노출 방법 및 영상 데이터 획득 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 이미지 센서가 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, 대상체(물체)의 이동이나 흔들림에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 좋은 화질의 영상 데이터를 획득하는 효과가 있는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법, 그를 위한 라인 노출 방법 및 영상 데이터 획득 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for obtaining image data of a moving object through LED control, a line exposure method for the same, and an apparatus for obtaining image data. More specifically, when acquiring the image data, the LED sensor is driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines so that the image sensor processes the image data instantaneously, thereby causing the movement or shaking of the object (object). The present invention relates to a method of acquiring image data of a moving object, a line exposure method, and an image data acquiring device for controlling a moving object through LED control, which has an effect of reducing image distortion.

요즈음, CCTV, 카메라 폰, PC 및 카메라 등의 화상 인식 기기 및 바코드 인식, 광학용 전자펜 등의 정보화 기기 등의 기술 분야에서는 광을 받아들여 전기신호로 전환하는 소자인 이미지 센서를 폭넓게 적용하고 있으며, 이러한 이미지 센서 는 전자 정공이 신호를 형성하여 출력부까지 전송되는 방식에 따라 고체 촬상 소자(Charge Coupled Device: CCD, 이하 "CCD"라 칭함)형 이미지 센서와 상보성 금속 산화막 반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor: CMOS, 이하 "CMOS"라 칭함)형 이미지 센서로 대별할 수 있는데, CCD형 이미지 센서와 CMOS형 이미지 센서는 공통적으로 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 수광부를 가지고 있다. CCD형 이미지 센서는 이 전기 신호를 CCDFMF 통해 전달하여 마지막 단에서 전압으로 변환하게 된다. 반면 CMOS형 이미지 센서는 각 화소에서 전압으로 신호를 변환하여 외부로 보내게 된다. Nowadays, image sensors such as CCTV, camera phones, PCs and cameras, and information devices such as barcode recognition and optical electronic pens are widely applied to image sensors, which are devices that receive light and convert it into electric signals. In addition, such an image sensor includes a solid state coupled device (CCD) type image sensor and a complementary metal oxide semiconductor depending on a method in which an electron hole forms a signal and is transmitted to an output unit. Semiconductor: CMOS (hereinafter referred to as " CMOS ") type image sensor, CCD image sensor and CMOS image sensor have a light receiving part which commonly receives light and converts it into an electrical signal. The CCD image sensor transfers this electrical signal through the CCDFMF and converts it to voltage at the last stage. On the other hand, a CMOS image sensor converts a signal from each pixel to a voltage and sends it to the outside.

전술한 이미지 센서를 영상 데이터 획득 방법 측면에서 보면, CCD형 이미지 센서가 프레임 단위의 노출을 통해 영상 데이터를 획득하는 프레임 노출 방식이 적용되는 반면, CMOS형 이미지 센서는 프레임 전체 픽셀을 라인별로 구분하여 일정한 시간차에 의해 영상 데이터를 획득하는 라인 노출 방식을 사용하고 있다. In view of the image data acquisition method described above, a frame exposure method in which a CCD-type image sensor acquires image data through frame-by-frame exposure is applied. The line exposure method of acquiring image data by a constant time difference is used.

CMOS형 이미지 센서에서 사용되는 방식인 라인 노출 방식에 의한 영상 데이터 획득 방법은, CCD형 이미지 센서에서 사용되는 프레임 노출 방식에 비해 낮은 소비 전력의 장점이 있고, 센서를 제조하는 데 따른 편리성이 있는 장점이 있다. 이러한 이류로 인해 그 수요나 사용이 점점 늘어가고 있는 추세이다. The image data acquisition method using the line exposure method, which is the method used in the CMOS image sensor, has the advantage of lower power consumption than the frame exposure method used in the CCD image sensor, and has the convenience of manufacturing the sensor. There is an advantage. Due to these reasons, the demand or use is increasing.

이러한 수요의 증대에도 CMOS형 이미지 센서를 이용하는 영상 데이터 획득 방법은 몇 가지 문제점을 안고 있다. Even with such an increase in demand, image data acquisition methods using CMOS image sensors have some problems.

첫 번째, 종래 CMOS형 이미지 센서를 이용하는 영상 데이터 획득 방법은 라인 노출 방식을 사용함으로써, 라인별로 상이 맺혀 처음과 마지막 라인에 맺힌 상 의 시간 지연에 의한 편차가 발생할 수 있으며, 프레임의 출력 속도를 빠르게 할 경우 대상체(물체)의 이동이나 흔들림에 의한 상의 왜곡 현상이 더욱 심해져서 좋은 화질을 보장할 수 없는 문제점이 있다. First, the image data acquisition method using a conventional CMOS image sensor uses a line exposure method, which may cause deviations due to time delay between the images formed on the first and last lines due to the line-by-line image formation. In this case, the distortion of the image due to the movement or shaking of the object (object) becomes more severe, and thus there is a problem in that good image quality cannot be guaranteed.

두 번째, 종래 CMOS형 이미지 센서를 이용하여 영상 데이터를 획득하기 위하여 LED를 이용하는 경우에는, 연속적 전류 공급 방식의 LED 구동 방식을 이용함으로써, 지속적인 LED 구동으로 인한 전력 소모 및 열 발생이 많으며, 그로 인해 LED 수명이 단축될 수 있으며, 특히 전류 공급시 순간 발생하는 최대 광량을 사용하는 것을 어렵게 하여 좋은 화질의 영상 데이터를 획득하는 데 문제점을 발생시킬 수 있다. Second, in the case of using the LED to acquire the image data by using the conventional CMOS image sensor, by using the continuous current supply type LED driving method, the power consumption and heat generation due to the continuous LED driving, thereby, LED life can be shortened, and in particular, it is difficult to use the maximum amount of light generated at the moment of supplying current, which may cause problems in acquiring good quality image data.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, CMOS형 이미지 센서와 LED를 이용하여 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, 라인별로 구분하여 일정한 시간차에 의해 영상 데이터를 획득하는 라인 노출 방식이 이용되는 종래 CMOS형 이미지 센서에서 발생하는 대상체(물체)의 이동이나 흔들림에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 깨끗하고 빠르게 영상 데이터를 획득하는 데 있다. An object of the present invention to solve this problem, by using the CMOS image sensor and the LED, when the image data acquisition, the image data is instantaneously driven by the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all lines. By processing, it is possible to reduce image distortion caused by movement or shaking of an object (object) generated in a conventional CMOS image sensor in which a line exposure method is used for dividing line by line and obtaining image data by a constant time difference. In obtaining image data.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적 으로 영상 데이터를 처리하되, 이미지 센서의 레지스터 설정을 통해 라인 노출시간을 조절할 수 있음으로써, 영상 데이터 사용 목적, 주변 환경 등의 외부 요인에 따라서 LED 구동 시간인 모든 라인의 공통 노출시간을 제어할 수 있게 되어, 변화되는 외부 요인에 따른 고화질의 영상 데이터를 획득하도록 하는 데 있다. Another object of the present invention for solving this problem is to process the image data instantaneously by allowing the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all lines, the line exposure time through the register setting of the image sensor It is possible to control the common exposure time of all lines, which are the LED driving time, according to the external factors such as the purpose of using the image data and the surrounding environment, so as to obtain high quality image data according to the changing external factors. There is.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, CMOS형 이미지 센서와 LED를 이용하여 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, LED가 구동되는 순간에 발생하는 최대 광량을 사용할 수 있게 되어 좋은 화질의 영상 데이터를 획득하는 데 있다. Another object of the present invention to solve this problem, when the image data obtained by using the CMOS image sensor and the LED, the LED is instantaneously driven by driving the LED during a part or all time interval of the common exposure time for all lines By processing the data, it is possible to use the maximum amount of light generated at the moment the LED is driven to obtain good image data.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, CMOS형 이미지 센서와 LED를 이용하여 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간에 LED를 ON하여 제한된 시간동안만 구동함으로써, LED 구동에 따른 소비전력을 낮출 수 있어 모바일 정보통신기기의 소비전력을 낮추는데 잇점을 가질 수 있다.Another object of the present invention to solve this problem is to drive the LED by driving the LED for a limited time by turning on the LED at a common exposure time for all lines when the image data is acquired using the CMOS image sensor and LED As a result, power consumption may be lowered, which may have an advantage in lowering power consumption of a mobile information and communication device.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 영상 데이터를 획득하기 위한 영상 데이터 획득 장치에 있어서, 프레임(Frame)에 관련된 수직동기(VSYNC) 신호를 제어하는 수직동기 신호 제어부; 상기 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호를 제어하고, 상기 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 수평동기 신호 제어부; 상기 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 상기 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어부; 상기 LED의 구동이 끝난 이후에, 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어부; 및 상기 영상 데이터를 획득하는 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving this object, an image data acquisition apparatus for acquiring image data, the apparatus comprising: a vertical synchronization signal controller for controlling a vertical synchronization (VSYNC) signal related to a frame; A horizontal synchronous signal controller for controlling a horizontal synchronous signal related to one or more lines included in the frame and controlling an exposure time of the horizontal synchronous signal for the line; An LED controller which detects a common exposure time of the horizontal synchronization signal for all lines in the effective period of the vertical synchronization signal and controls the LED to be driven during a part or the entire time period of the detected common exposure time; An image data acquisition control unit controlling to acquire image data after driving of the LED is completed; And an image sensor for acquiring the image data. The image data acquisition apparatus provides an image data acquisition function of a moving object through LED control.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 영상 데이터 획득 장치에 의한 영상 데이터 획득 방법에 있어서, (a) 프레임(Frame)에 관련된 수직동기(VSYNC) 신호를 제어하고, 상기 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 신호 제어 단계; (b) 상기 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 상기 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어 단계; 및 (c) 상기 LED가 구동이 끝난 이후에, 이미지 센서에 의해 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the image data acquisition method by the image data acquisition device, (a) to control the VSYNC signal associated with the frame (Frame), and to the frame A signal control step of controlling an exposure time of a horizontal synchronization signal related to one or more lines included; (b) an LED control step of controlling the LED to be driven during a part or the entire time interval of the detected common exposure time by detecting a common exposure time of the horizontal synchronization signal for all lines in the effective period of the vertical synchronization signal; And (c) an image data acquisition control step of controlling image data acquisition by an image sensor after the LED is driven. .

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면에 따르면, LED 및 이미지 센서를 이용한 영상 데이터 획득 방법에 있어서, 모든 라인이 노출되는 공통 노출시간이 존재하도록, 하나 이상의 라인에 대한 노출시간을 조절하고, 상기 조절 이후 상기 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED를 구동하여 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 노출시간 및 LED 제어를 통한 영상 데 이터 획득 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention for achieving this object, in the image data acquisition method using the LED and the image sensor, the exposure time for one or more lines is adjusted so that there is a common exposure time that all the lines are exposed After the adjustment, the method provides a method for acquiring image data by controlling the exposure time and LED, characterized in that to obtain the image data by driving the LED during a part or the entire time interval of the common exposure time.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면에 따르면, 이미지 센서를 이용하여 영상 데이터를 획득하기 위한 라인 노출 방법에 있어서, 모든 라인이 노출되는 공통 노출시간이 존재하도록, 하나 이상의 라인에 대한 노출시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터를 획득하기 위한 라인 노출 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention for achieving this object, in the line exposure method for acquiring image data using an image sensor, so that there is a common exposure time that all the lines are exposed, for one or more lines A line exposure method is provided for acquiring image data characterized by adjusting an exposure time.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, CMOS형 이미지 센서와 LED를 이용하여 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, 라인별로 구분하여 일정한 시간차에 의해 영상 데이터를 획득하는 라인 노출 방식이 이용되는 종래 CMOS형 이미지 센서에서 발생하는 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 깨끗하고 빠르게 영상 데이터를 획득하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, when the image data is acquired by using the CMOS image sensor and the LED, the LED is driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines to process the image data instantaneously. In addition, since image distortion caused by a conventional CMOS image sensor in which line exposure is obtained by dividing lines by line and obtaining image data by a predetermined time difference may be reduced, image data may be obtained cleanly and quickly.

또한 본 발명에 의하면, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리하되, 이미지 센서의 레지스터 설정을 통해 라인 노출시간을 조절할 수 있음으로써, 영상 데이터 사용 목적, 주변 환경 등의 외부 요인에 따라서 LED의 최대 구동 시간인 모든 라인의 공통 노출시간을 제어할 수 있게 되어, 변화되는 외부 요인에 따른 고화질의 영상 데이터를 획득하도록 하는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, while the LED is driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines to process the image data instantaneously, by adjusting the line exposure time through the register setting of the image sensor, The common exposure time of all lines, which is the maximum driving time of the LED, can be controlled according to external factors such as the purpose of data use and the surrounding environment, thereby obtaining high quality image data according to the changing external factors.

본 발명을 이용하면, CMOS형 이미지 센서와 LED를 이용하여 영상 데이터 획 득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, LED가 구동되는 순간에 발생하는 최대 광량을 사용할 수 있게 되어 좋은 화질의 영상 데이터를 획득하는 효과가 있다. According to the present invention, when the image data is acquired by using the CMOS image sensor and the LED, the LED is driven by processing the image data instantaneously by causing the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines. The maximum amount of light generated at the moment can be used, thereby obtaining image data of good image quality.

본 발명을 이용하면, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, LED 구동 시간을 줄일 수 있어, 전력 소모 및 열 발생을 줄일 수 있으며, LED 수명을 길게 하는 효과가 있다. According to the present invention, the LED driving time can be shortened by processing the image data by allowing the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all lines, thereby reducing power consumption and heat generation. This has the effect of prolonging the LED lifetime.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 LED(Luminescent Diode, 이하 "LED"라 칭함) 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치에 대한 블럭 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram of an image data acquisition device that provides an image data acquisition function of a moving object through LED (Luminescent Diode) control according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획 득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치(100)는, 이미지 센서; 프레임(Frame)에 관련된 수직동기 신호(Vertical Synchronizing Signal: VSYNC)신호를 제어하는 수직동기 신호 제어부(110), 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호(Horizontal Synchronizing Signal: HSYNC)를 제어하고, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 수평동기 신호 제어부(120), 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어부(130) 및 LED가 구동되면, 이미지 센서에 의해 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어부(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1, an image data acquisition apparatus 100 providing an image data acquisition function through LED control according to the present invention includes an image sensor; Vertical Synchronizing Signal (VSYNC) control the vertical synchronization signal (VSYNC) signal related to the frame, Horizontal Synchronizing Signal (HSYNC) related to one or more lines included in the frame (HSYNC) And a horizontal synchronous signal control unit 120 for controlling the exposure time of the horizontal synchronous signal for the line, and detecting the common exposure time of the horizontal synchronous signal for all the lines in the effective section of the vertical synchronous signal, thereby detecting the common exposure. The LED controller 130 controls the LED to be driven during a part or the entire time period of time, and the image data acquisition controller 140 controls the image data to be acquired by the image sensor when the LED is driven.

수평동기 신호 제어부(120)는 해당 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기 상태에 따라, 각 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어한다. The horizontal synchronous signal controller 120 controls the exposure time of the horizontal synchronous signal for each line according to the brightness state of the image formed on the image sensor.

본 발명에서의 LED를 구동시키는 방식은, LED에 일정한 전류가 지속적으로 공급하여 해당 LED를 지속적으로 구동시키는 종래의 LED 구동 방식 것이 아니라, 해당 프레임에 포함된 모든 라인이 노출된 공통 노출시간의 일부 시간 구간 동안에만 LED를 구동시키는 방식이다. 따라서 LED가 구동을 시작하여 구동이 종료되는 시간은 공통 노출시간이나 필요한 LED 광량 수준에 달라질 수 있다. The method of driving the LED in the present invention is not a conventional LED driving method in which a constant current is continuously supplied to the LED to continuously drive the LED, but a part of the common exposure time in which all the lines included in the frame are exposed. The LED is driven only during the time interval. Therefore, the time at which the LED starts driving and the driving stops may vary depending on the common exposure time or the required LED light level.

본 발명에서는 LED 구동 시간을 제어하기 위하여, 라인의 노출 시간, 즉 라인에 대한 수평동기 신호의 노출 시간을 제어함으로써 공통 노출시간을 제어할 수 있게 된다. In the present invention, in order to control the LED driving time, it is possible to control the common exposure time by controlling the exposure time of the line, that is, the exposure time of the horizontal synchronization signal to the line.

수평동기 신호 제어부(120)는 해당 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여, LED가 구동되는 시간인 공통 노출시간이 검출될 수 있도록 각 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 조절한다. The horizontal synchronous signal controller 120 adjusts the exposure time of the horizontal synchronous signal for each line so that the common exposure time, which is the time at which the LED is driven, can be detected through the register setting of the corresponding image sensor.

LED 제어부(130)는 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 해당 LED에 대한 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 등에서 하나 이상을 제어할 수 있다.The LED controller 130 may control one or more of driving start time, light amount, driving current value, and driving end time for the corresponding LED according to the brightness of the image formed on the image sensor.

LED 제어부(130)는 공통 노출시간이 종료되거나 요구 광량을 만족하게 되면 공통 노출시간 종료 이전이라도 구동 중이던 해당 LED에 대한 구동이 중지되도록 제어한다. When the common exposure time ends or the required amount of light is satisfied, the LED controller 130 controls the driving of the corresponding LED which is being driven even before the common exposure time ends.

영상 데이터 획득 제어부(140)는 LED에 대한 광량 및 사용목적에 따른 영상 데이터에 대한 밝기, 선명도와 해상도 등에 따라서 영상 데이터의 출력 속도를 조절하기도 한다. The image data acquisition controller 140 may adjust the output speed of the image data according to the brightness, clarity and resolution of the image data according to the amount of light and the purpose of use of the LED.

광을 받아들여 전기신호로 전환하는 소자인 이미지 센서는 전자 정공이 신호를 형성하여 출력부까지 전송되는 방식에 따라, 프레임 노출 방식에 관련된 고체 촬상 소자(Charge Coupled Device: CCD)형 이미지 센서와 라인 노출 방식에 관련된 상보성 금속 산화막 반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor: CMOS)형 이미지 센서로 대별할 수 있는데, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법을 위한 이미지 센서는 라인 노출 방식에 의해 영상 데이터를 획득하는 CMOS형 이미지 센서일 수 있으며. 이러한 CMOS형 이미지 센서는 영상 데이터 획득 장치(100)에 포함될 수 있고, CMOS형 이미지 센서를 제어하기 위한 메인 프로세서(Processor)가 포함될 수도 있다. Image sensor, a device that receives light and converts it into an electric signal, has a solid-state coupled device (CCD) type image sensor and a line related to the frame exposure method according to the manner in which the electron holes form a signal and are transmitted to the output unit. Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) type image sensor related to the exposure method can be roughly classified. The image sensor for image data acquisition method through LED control according to the present invention is image data by line exposure method. It may be a CMOS image sensor to obtain a. The CMOS image sensor may be included in the image data acquisition apparatus 100, and may include a main processor for controlling the CMOS image sensor.

영상 데이터 획득 장치(100)에 포함된 수직동기 신호 제어부(110), 수평동기 신호 제어부(120), LED 제어부(130) 및 영상 데이터 획득 제어부(140)는 이미지 센서 또는 메인 프로세스에서 분산 수행될 수도 있다. The vertical synchronous signal controller 110, the horizontal synchronous signal controller 120, the LED controller 130, and the image data acquisition controller 140 included in the image data acquisition apparatus 100 may be distributed in an image sensor or a main process. have.

또한, 영상 데이터 획득 장치(100)는 LED 제어부(130)에 의해 제어되는 LED, CMOS형 이미지 센서 및 LED 등을 구동시키기 위한 전류 공급 장치 및 획득된 영상 데이터를 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있으며, 영상 데이터를 전송할 수 있는 유무선의 통신 인터페이스를 포함될 수 있다. In addition, the image data acquisition device 100 may include a current supply device for driving an LED, a CMOS image sensor, and an LED controlled by the LED controller 130, and a memory capable of storing the obtained image data. It may include a wired / wireless communication interface capable of transmitting image data.

본 발명에 의하면, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간에 의해 제어된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되게 함으로써, LED 구동시간을 짧게 하여, 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식에 비해서 전력 소모가 줄일 수 있고, LED 수명을 길게 할 수 있으며, LED에 전류 공급시 순간적으로 발생하는 최대 광량을 영상 데이터 획득시 사용하기가 쉬워졌다. 또한, 본 발명에 의하면, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간에 의해 제어된 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 시간 구간동안에 LED가 구동하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, CMOS형 이미지 센서에서 종래 사용하던 라인 노출 방식에 따른 영상 데이터 획득 방법에서 발생하는 첫 번째 라인과 마지막 번째 라인에 맺힌 상의 시간차에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 깨끗하고 빠르게 영상 데이터를 획득할 수 있고, LED가 켜지는(구동되는) 순간의 최대 광량을 사용할 수 있는 장점이 있으며, LED 구동 시간을 짧게 하여 LED 수명을 길게 하는 효과가 있다. According to the present invention, the LED driving time is shortened by allowing the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time controlled by the exposure time of the horizontal synchronization signal to the line, thereby driving the LED by conventional continuous current supply. Compared to the method, power consumption can be reduced, LED life can be extended, and the maximum amount of light generated instantaneously when the current is supplied to the LED is easier to use when acquiring image data. In addition, according to the present invention, the LED is driven during the time interval of the common exposure time for all the lines controlled by the exposure time of the horizontal synchronization signal for the line to process the image data instantaneously, so that in the CMOS image sensor It is possible to reduce image distortion caused by the time difference between the first line and the last line generated in the image data acquisition method according to the line exposure method used, so that image data can be obtained quickly and cleanly, and the LED is turned on. There is an advantage that the maximum amount of light (in the moment of driving) can be used, and the LED lifetime is shortened by shortening the LED driving time.

전술한 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식 및 종래 라인 노출 방 식에 따른 영상 데이터 획득 방법에 비하여, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법이 어느 정도의 개선된 영상 데이터 획득 성능을 보이는지는 도 4를 통하여 확인할 수 있다. 도 4의 (a)는 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식과 라인 노출 방식에 따른 영상 데이터 획득 방법에 의해서 획득된 영상 데이터에 대한 도면이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 의해서 획득된 영상 데이터에 대한 도면이다. 도 4의 (b)에서의 본 발명의 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 의한 획득된 영상 데이터는 도 4의 (a)에서의 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식과 라인 노출 방식에 획득된 영상 데이터보다 더 선명하게 깨끗하게 나타남을 확인할 수 있다. Compared to the LED driving method by the conventional continuous current supply and the image data obtaining method according to the conventional line exposure method described above, the image data obtaining method through the LED control according to the present invention provides some improved image data obtaining performance. Whether it can be seen through FIG. Figure 4 (a) is a view of the image data obtained by the image data acquisition method according to the LED driving method and the line exposure method by the conventional continuous current supply, Figure 4 (b) is an LED according to the present invention FIG. 7 is a diagram of image data obtained by an image data acquisition method through control. FIG. The image data obtained by the image data acquisition method through the LED control of the present invention in Figure 4 (b) is obtained in the LED driving method and line exposure method by the conventional continuous current supply in Figure 4 (a). It can be seen that it appears more clearly and clearly than the image data.

도 2는 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 대한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of acquiring image data through LED control according to the present invention.

도 2는 도 1을 참조하여 전술한 영상 데이터 획득 장치에 의한 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법을 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법을 간략히 설명하면, 모든 라인이 노출되는 공통 노출시간이 존재하도록, 프레임에 포함된 하나 이상의 라인에 대한 노출시간을 제어(조절)하고, 이러한 조절 이후, 공통 노출시간을 검출하여 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 해당 LED를 구동하여 영상 데이터를 획득하게 된다. 2 is a view for explaining an image data acquisition method through the LED control by the image data acquisition apparatus described above with reference to FIG. 1, briefly explaining the image data acquisition method through the LED control according to the present invention, all lines The exposure time for one or more lines included in the frame is controlled (adjusted) so that there is a common exposure time to be exposed, and after such adjustment, the common exposure time is detected to detect a part or the entire time interval of the detected common exposure time. The LED is driven to acquire image data.

언급한 공통 노출시간이 종료되거나 요구된 광량이 충족되면 해당 LED의 구 동은 중지되며, 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라 해당 LED에 대한 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 등에서 하나 이상을 제어할 수 있다. When the mentioned common exposure time ends or the required amount of light is met, the LED will stop running, depending on the brightness of the image on the image sensor. The abnormality can be controlled.

전술한 것처럼, 영상 데이터 획득은 LED 구동이 끝난 이후에 이루어지며, 이러한 LED의 최대 구동 시간은 프레임에 포함된 모든 라인의 공통 노출시간으로 설정된다. 또한, 이러한 LED의 최대 구동 시간인 공통 노출시간을 변화시키고 제어하기 위해서는 해당 프레임에 포함된 각 라인의 노출 시간을 변화시킴으로써 가능하게 되는데, 이러한 라인의 노출 시간은 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여 조절될 수 있다. As described above, image data acquisition is performed after the LED is driven, and the maximum driving time of the LED is set to the common exposure time of all the lines included in the frame. In addition, in order to change and control the common exposure time, which is the maximum driving time of the LED, it is possible by changing the exposure time of each line included in the corresponding frame. The exposure time of such a line can be adjusted through the register setting of the image sensor. Can be.

전술한 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법을 도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법은 프레임(Frame)에 관련된 수직동기 신호를 제어하고, 상기 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 신호 제어 단계(S200), 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 상기 검출된 공통 노출시간에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어 단계(S202) 및 LED가 구동된 이후에 이미지 센서에 의해 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어 단계(S204)를 포함한다. The method of acquiring image data through LED control according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2. The method of acquiring image data through LED control according to the present invention provides a vertical synchronization signal related to a frame. A signal control step of controlling the exposure time of the horizontal synchronization signal associated with one or more lines included in the frame (S200), the common exposure time of the horizontal synchronization signal for all the lines in the effective period of the vertical synchronization signal To detect the LED, and to control the LED to be driven at the detected common exposure time (S202) and to control the image data to be acquired by the image sensor after the LED is driven (S204) Include.

신호 제어 단계(S200)는, 해당 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여 공통 노출시간이 검출될 수 있도록 프레임에 포함된 각 라인의 노출시간을 제어한다. The signal control step S200 controls the exposure time of each line included in the frame so that the common exposure time can be detected through the register setting of the corresponding image sensor.

또한, 신호 제어 단계(S200)는 해당 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따 라, 해당 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여 각 라인의 수평동기 신호의 노출시간을 제어할 수 있다. In addition, the signal control step (S200) may control the exposure time of the horizontal synchronization signal of each line through the register setting of the image sensor according to the brightness of the image formed on the image sensor.

LED 제어 단계(S202)는 해당 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 해당 LED의 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 등에서 하나 이상을 제어할 수 있다. The LED control step S202 may control one or more of driving start time, light quantity, driving current value, driving end time, etc. of the corresponding LED according to the brightness of the image formed on the corresponding image sensor.

영상 데이터 획득 제어 단계(S204) 이후 또는 도중, LED 제어 단계(S202)에서 LED를 구동시키기 위하여 검출된 공통 노출시간이 종료되거나 요구 광량이 충족되면, 해당 LED에 대한 구동이 중지되도록 제어한다. After or during the image data acquisition control step S204, when the common exposure time detected to drive the LED in the LED control step S202 ends or the required amount of light is satisfied, the driving of the corresponding LED is stopped.

영상 데이터 획득 제어 단계(S204)는 해당 LED에 대한 광량 및 사용목적에 따른 영상 데이터의 밝기, 선명도와 해상도 등에 따라, 영상 데이터의 출력 속도를 조절할 수 있다. The image data acquisition control step (S204) may adjust the output speed of the image data according to the brightness, clarity and resolution of the image data according to the amount of light and the purpose of use of the corresponding LED.

본 발명에 의하면, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간에 의해 제어된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되게 함으로써, LED 구동시간을 짧게 하여, 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식에 비해서 전력 소모가 줄일 수 있고, LED 수명을 길게 할 수 있으며, LED에 전류 공급시 순간적으로 발생하는 최대 광량을 영상 데이터 획득시 사용하기가 쉬워졌다. 또한, 본 발명에 의하면, 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간에 의해 제어된 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동하여 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, CMOS형 이미지 센서에서 종래 사용하던 라인 노출 방식에 따른 영상 데이터 획득 방법에서 발생하는 첫 번째 라인과 마지막 번째 라인 에 맺힌 상의 시간차에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 깨끗하고 빠르게 영상 데이터를 획득할 수 있고, LED가 켜지는(구동되는) 순간의 최대 광량을 사용할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the LED driving time is shortened by allowing the LED to be driven during a part or the entire time interval of the common exposure time controlled by the exposure time of the horizontal synchronization signal to the line, thereby driving the LED by conventional continuous current supply. Compared to the method, power consumption can be reduced, LED life can be extended, and the maximum amount of light generated instantaneously when the current is supplied to the LED is easier to use when acquiring image data. In addition, according to the present invention, the CMOS image sensor by processing the image data by driving the LED instantaneously during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines controlled by the exposure time of the horizontal synchronization signal for the line The image distortion can be reduced by the time difference between the first line and the last line in the image data acquisition method according to the conventional line exposure method, so that image data can be obtained quickly and cleanly, and the LED is turned on. Has the advantage of using the maximum amount of light at the moment (driven).

전술한 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식 및 종래 라인 노출 방식에 따른 영상 데이터 획득 방법에 비하여, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법이 어느 정도의 개선된 영상 데이터 획득 성능을 보이는지는 도 4를 통하여 확인할 수 있다. 도 4의 (a)는 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식과 라인 노출 방식에 따른 영상 데이터 획득 방법에 의해서 획득된 영상 데이터에 대한 도면이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 의해서 획득된 영상 데이터에 대한 도면이다. 도 4의 (b)에서의 본 발명의 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 의한 획득된 영상 데이터는 도 4의 (a)에서의 종래 연속된 전류 공급에 의한 LED 구동 방식과 라인 노출 방식에 획득된 영상 데이터보다 더 선명하게 깨끗하게 나타남을 확인할 수 있다. Compared to the LED driving method according to the conventional continuous current supply and the image data obtaining method according to the conventional line exposure method described above, to what extent the improved image data acquisition performance of the image data obtaining method through the LED control according to the present invention is shown. Can be confirmed through FIG. Figure 4 (a) is a view of the image data obtained by the image data acquisition method according to the LED driving method and the line exposure method by the conventional continuous current supply, Figure 4 (b) is an LED according to the present invention FIG. 7 is a diagram of image data obtained by an image data acquisition method through control. FIG. The image data obtained by the image data acquisition method through the LED control of the present invention in Figure 4 (b) is obtained in the LED driving method and line exposure method by the conventional continuous current supply in Figure 4 (a). It can be seen that it appears more clearly and clearly than the image data.

도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터 획득 방법을 위한 라인 노출 시간 제어 및 LED 제어를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 3 is an exemplary diagram for explaining line exposure time control and LED control for an image data acquisition method according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 프레임 단위 노출과 관련된 펄스 신호인 수직동기 신호(VSYNC)는, 한 프레임의 시작과 끝인 VSYNC HIGH 구간(구간 A)과 한 프레임과 또 다른 프레임 사이의 여유 구간인 BLANCKING 구간(구간 B)을 포함하고 있으며, 구간 A와 구간 B의 길이 합이 수직동기 신호의 주기가 된다. 그리고 라인 단위 노 출과 관련된 펄스 신호인 수평동기 신호(HSYNC)는 HSYNC HIGH 구간(구간 C)과 HSYNC LOW 구간이 반복된다.As shown in FIG. 3, the vertical synchronization signal VSYNC, which is a pulse signal related to the frame-by-frame exposure, is a VSYNC HIGH section (section A), which is the beginning and end of one frame, and BLANCKING, which is a margin section between one frame and another frame. The interval (section B) is included, and the sum of the lengths of the interval A and the interval B becomes a period of the vertical synchronization signal. In addition, the HSYNC HIGH section (section C) and the HSYNC LOW section are repeated for the horizontal synchronizing signal (HSYNC), which is a pulse signal related to line-by-line exposure.

도 3을 참조하면, 수평동기 신호의 주기(HSYNC time)는 대략 0.0208ms이고, 수직동기 신호의 주기는 수평동기 신호의 주기에 대하여 300배 정도 되는 6.239ms임을 가정한다. 그러면, 프레임의 시작과 끝인 VSYNC HIGH 구간(구간 A)은 수평동기 신호의 주기에 대하여 288배가 되는 5.99ms가 되며, 한 프레임과 또 다른 프레임 사이의 여유 구간인 BLANCKING 구간(구간 B)은 수평동기 신호의 주기에 대하여 12배가 되는 0.249ms가 된다. Referring to FIG. 3, it is assumed that the period (HSYNC time) of the horizontal synchronization signal is approximately 0.0208 ms, and the period of the vertical synchronization signal is 6.239 ms, which is about 300 times the period of the horizontal synchronization signal. Then, the VSYNC HIGH section (section A), which is the beginning and end of the frame, becomes 5.99 ms, which is 288 times the period of the horizontal synchronization signal, and the BLANCKING section (section B), which is a spare section between one frame and another frame, is horizontal synchronization. This is 0.249 ms, which is 12 times the period of the signal.

또한, 도 3을 참조하면, 해당 프레임에 288개의 라인을 포함하는 것을 가정하였으며, LED의 최대 구동 시간(LED ON Time)(구간 D)을 대략 0.1658 밀리 초(mili second: ms, 이하 "ms"라 칭함)로 가정한다. In addition, referring to FIG. 3, it is assumed that 288 lines are included in the corresponding frame, and the maximum driving time (LED ON Time) of the LED (section D) is approximately 0.1658 milliseconds (mili second: ms, hereinafter “ms”). (A).

따라서, 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법은 0.1658ms의 LED의 최대 구동 시간(구간 D)을 얻기 위하여 프레임에 포함된 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어하게 된다. Therefore, the image data acquisition method through the LED control according to the present invention controls the exposure time of the horizontal synchronization signal for the line included in the frame in order to obtain the maximum drive time (section D) of the LED of 0.1658ms.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 데이터 획득 방법에서는, 앞에서 가정한 LED의 최대 구동 시간인 0.1658ms를 설정하기 위하여, 0.1658ms의 공통 노출시간이 존재할 때까지 이미지 센서의 레지스터 설정을 통해 하나 이상의 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 적절히 조절하여 모든 라인의 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출한다. 이때 검출된 공통 노출시간이 앞에서 가정한 0.1658ms의 LED의 최대 구동 시간이 되는 것이다. 그러나 영상 데이터를 깨끗하고 빠르게 획득 할 수 있는 실제 LED의 구동 시간은 최대 구동시간 이하로서 영상의 밝기, 대상체의 이동 속도 등을 고려하여 결정된다.Referring to FIG. 3, in the method of acquiring image data according to the present invention, in order to set 0.1658ms, which is the maximum driving time of the LEDs assumed above, one through setting of registers of an image sensor until a common exposure time of 0.1658ms exists. By appropriately adjusting the exposure time of the horizontal synchronization signal to the above line, the common exposure time of the horizontal synchronization signal of all the lines is detected. At this time, the detected common exposure time is the maximum driving time of the LED of 0.1658ms. However, the actual driving time of the LED that can acquire the image data cleanly and quickly is less than the maximum driving time and is determined in consideration of the brightness of the image and the moving speed of the object.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 이미지 센서를 이용하여 영상 데이터를 획득하기 위한 CCTV, 카메라 폰, PC 및 카메라 등의 화상 인식 기기 및 바코드 인식, 광학용 전자펜 등의 정보화 기기에 적용되어, 영상 데이터 획득시, 모든 라인에 대한 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 하여 이미지 센서가 순간적으로 영상 데이터를 처리함으로써, 대상체의 이동이나 흔들림에 의한 상의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 좋은 화질의 영상 데이터를 획득하는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다. As described above, the present invention is applied to image recognition devices such as CCTV, camera phones, PCs and cameras for obtaining image data by using an image sensor, and to information information devices such as barcode recognition and an optical electronic pen. At the time of acquisition, the LED sensor is driven during a part or the entire time interval of the common exposure time for all the lines, and the image sensor processes the image data instantaneously, so that image distortion caused by the movement or shaking of the object can be reduced, so that the image quality can be reduced. It is a very useful invention with the effect of acquiring image data.

도 1은 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치에 대한 블럭 구성도,1 is a block diagram of an image data acquisition device providing an image data acquisition function through LED control according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 대한 흐름도, 2 is a flowchart illustrating a method of obtaining image data through LED control according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터 획득 방법을 위한 라인 노출 시간 제어 및 LED 제어를 설명하기 위한 예시적인 도면, 3 is an exemplary diagram for explaining line exposure time control and LED control for an image data acquisition method according to the present invention;

도 4는 종래 영상 데이터 획득 방법과 본 발명에 따른 LED 제어를 통한 영상 데이터 획득 방법에 따른 적용 결과를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a result of applying the conventional image data acquisition method and the image data acquisition method through the LED control according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 영상 데이터 획득 장치100: image data acquisition device

110: 수직동기 신호 제어부110: vertical synchronous signal control unit

120: 수평동기 신호 제어부120: horizontal synchronous signal control unit

130: LED 제어부130: LED control unit

140: 영상 데이터 획득 제어부140: image data acquisition control

Claims (19)

영상 데이터를 획득하기 위한 영상 데이터 획득 장치에 있어서,An image data acquisition device for acquiring image data, 프레임(Frame)에 관련된 수직동기(VSYNC) 신호를 제어하는 수직동기 신호 제어부; A vertical synchronizing signal control unit for controlling a vertical synchronizing signal VSYNC signal related to a frame; 상기 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호를 제어하고, 상기 라인에 대한 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 수평동기 신호 제어부; A horizontal synchronous signal controller for controlling a horizontal synchronous signal related to one or more lines included in the frame and controlling an exposure time of the horizontal synchronous signal for the line; 상기 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 상기 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어부; An LED controller which detects a common exposure time of the horizontal synchronization signal for all lines in the effective period of the vertical synchronization signal and controls the LED to be driven during a part or the entire time period of the detected common exposure time; 상기 LED의 구동이 끝난 이후에, 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어부; 및An image data acquisition control unit controlling to acquire image data after driving of the LED is completed; And 상기 영상 데이터를 획득하는 이미지 센서An image sensor for acquiring the image data 를 포함하되, Including but not limited to: 상기 수평동기 신호 제어부는, The horizontal synchronous signal control unit, 상기 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여, 상기 공통 노출시간이 검출될 수 있도록 상기 노출시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.And an image data acquisition function of a moving object through LED control, wherein the exposure time is adjusted to detect the common exposure time by setting a register of the image sensor. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 데이터 획득 제어부는,The image data acquisition control unit, 상기 LED에 대한 광량 및 사용목적에 따른 상기 영상 데이터의 밝기에 따라, 상기 영상 데이터의 출력 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.And an image data acquisition function of a moving object through LED control, wherein the output speed of the image data is adjusted according to the amount of light of the LED and the brightness of the image data according to the purpose of use. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 LED 제어부는, The LED control unit, 상기 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 해당 LED의 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 등에서 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.According to the brightness of the image formed on the image sensor, to provide the image data acquisition function of the moving object through the LED control, characterized in that for controlling at least one of the driving start time, the light amount, the driving current value and the driving end time of the corresponding LED. Image data acquisition device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 LED 제어부는, The LED control unit, 상기 검출된 공통 노출시간이 공통 노출시간이 종료되거나 요구 광량이 충족되면, 해당 LED에 대한 구동이 중지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.When the detected common exposure time ends when the common exposure time ends or the required amount of light is satisfied, driving of the corresponding LED is stopped so as to acquire image data providing an image data acquisition function of a moving object through LED control. Device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수평동기 신호 제어부는, The horizontal synchronous signal control unit, 상기 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 상기 수평동기 신호의 상기 노출시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.And controlling the exposure time of the horizontal synchronization signal according to the brightness of the image formed on the image sensor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이미지 센서는,The image sensor, 상보성 금속 산화막 반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor: CMOS) 형 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 기능을 제공하는 영상 데이터 획득 장치.Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) -type image sensor, characterized in that the image data acquisition device that provides the image data acquisition function of the moving object through the LED control. 삭제delete 영상 데이터 획득 장치에 의한 영상 데이터 획득 방법에 있어서,In the image data acquisition method by the image data acquisition device, (a) 프레임(Frame)에 관련된 수직동기(VSYNC) 신호를 제어하고, 상기 프레임에 포함된 하나 이상의 라인(Line)에 관련된 수평동기 신호의 노출시간을 제어하는 신호 제어 단계; (a) a signal control step of controlling a vertical synchronization signal (VSYNC) signal related to a frame and controlling an exposure time of a horizontal synchronization signal related to one or more lines included in the frame; (b) 상기 수직동기 신호의 유효 구간에서 모든 라인에 대한 수평동기 신호의 공통 노출시간을 검출하여, 상기 검출된 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED가 구동되도록 제어하는 LED 제어 단계; 및 (b) an LED control step of controlling the LED to be driven during a part or the entire time interval of the detected common exposure time by detecting a common exposure time of the horizontal synchronization signal for all lines in the effective period of the vertical synchronization signal; And (c) 상기 LED가 구동이 끝난 이후에, 이미지 센서에 의해 영상 데이터가 획득되도록 제어하는 영상 데이터 획득 제어 단계(c) an image data acquisition control step of controlling image data to be acquired by an image sensor after the LED is driven; 를 포함하되, Including but not limited to: 상기 단계 (a)는, Step (a) is, 상기 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여, 상기 공통 노출시간이 검출될 수 있도록 상기 노출시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling the exposure time so that the common exposure time can be detected by setting a register of the image sensor. 삭제delete 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단계 (a)는, Step (a) is, 상기 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 상기 수평동기 신호의 상기 노출시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling the exposure time of the horizontal synchronizing signal according to the brightness of an image formed on the image sensor. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단계 (b)는, Step (b) is, 상기 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 상기 LED의 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 중 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling at least one of a driving start time, an amount of light, a driving current value, and a driving end time of the LED according to brightness of an image formed on the image sensor. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단계 (c) 이후, After step (c), 상기 검출된 공통 노출시간이 종료되거나 요구 광량이 충족되면, 상기 LED에 대한 구동이 중지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling the driving of the LED to be stopped when the detected common exposure time ends or the required amount of light is satisfied. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단계 (c)는, Step (c) is, 상기 LED에 대한 광량 및 사용목적에 따른 상기 영상 데이터의 밝기에 따라, 상기 영상 데이터의 출력 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling the output speed of the image data according to the amount of light of the LED and the brightness of the image data according to the purpose of use. LED 및 이미지 센서를 이용한 영상 데이터 획득 방법에 있어서, In the image data acquisition method using the LED and the image sensor, 모든 라인이 노출되는 공통 노출시간이 존재하도록, 하나 이상의 라인에 대한 노출시간을 조절하고, 상기 조절 이후 상기 공통 노출시간의 일부 혹은 전체 시간 구간 동안에 LED를 구동하여 영상 데이터를 획득하되, Adjusting the exposure time for one or more lines so that there is a common exposure time that all the lines are exposed, and after the adjustment to obtain the image data by driving the LED during some or all time intervals of the common exposure time, 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여, 상기 노출시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 노출시간 및 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.Method of acquiring image data of a moving object through exposure time and LED control, characterized in that for adjusting the exposure time by setting a register of the image sensor. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 공통 노출시간이 종료되거나 요구 광량이 충족되면, 상기 LED의 구동을 중지하는 것을 특징으로 하는 노출시간 및 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And stopping driving of the LED when the common exposure time ends or the required amount of light is satisfied. 제 14항에 있어서, The method of claim 14, 이미지 센서에 맺히는 상의 밝기에 따라, 상기 LED의 구동 시작 시간, 광량, 구동 전류 값 및 구동 종료 시간 중 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 노출시간 및 LED 제어를 통한 움직이는 대상체의 영상 데이터 획득 방법.And controlling at least one of a driving start time, an amount of light, a driving current value, and a driving end time of the LED according to brightness of an image formed on an image sensor. 삭제delete 이미지 센서를 이용하여 영상 데이터를 획득하기 위한 라인 노출 방법에 있어서, In the line exposure method for acquiring image data using an image sensor, 모든 라인이 노출되는 공통 노출시간이 존재하도록, 하나 이상의 라인에 대한 노출시간을 조절하되, Adjust exposure time for one or more lines so that there is a common exposure time for all lines to be exposed, 이미지 센서의 레지스터 설정을 통하여, 상기 노출시간을 조절하는 것을 특징을 하는 움직이는 대상체의 영상 데이터를 획득하기 위한 라인 노출 방법.The line exposure method for acquiring image data of a moving object, wherein the exposure time is adjusted by setting a register of an image sensor. 삭제delete
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