KR101453370B1

KR101453370B1 - 초점 맞춤 표시기

Info

Publication number: KR101453370B1
Application number: KR1020130087942A
Authority: KR
Inventors: 최해용; 전낙용; 김정래
Original assignee: 씨아이즈주식회사
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-10-22

Abstract

본 발명은 CCTV 카메라를 사용한 다양한 감시 시스템의 설치 시공에 있어서 렌즈의 초점을 수동으로 조절할 수 있도록 하는 장비에 관한 것으로, 특히 카메라를 통해 촬영된 영상신호를 입력받는 영상신호입력부와 상기 영상신호에서 초점관련신호를 추출하는 초점신호추출부, 상기 초점관련신호를 필터링 및 보정하여 양자화가 가능한 순수 초점정보신호를 형성하는 초점정보신호형성부, 상기 수치화된 초점정보신호를 표시하는 초점정보표시부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 카메라 모듈의 초점 정보를 수치화된 값으로 변환하여 수치화된 초점 값을 기준으로, 메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이하여, 실시간으로 사용자가 초점의 일치 여부를 문자, 수자 혹은 음성으로 확인하여 표시하여 줄 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

초점 맞춤 표시기{Focus display unit}

본 발명은 CCTV 카메라를 사용한 다양한 감시 시스템의 설치 시공에 있어서 렌즈의 초점을 수동으로 조절할 수 있도록 하는 장비 및 시스템에 관한 것이다.

도 1은 감시용 카메라의 비디오 신호 발생을 설명하기 위한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 렌즈(10)를 통해 들어온 피사체의 상을 전기 신호로 변환하는 CCD(고체 촬상 소자)(20), 전기 신호로 변환된 영상 신호를 증폭하기 위한 증폭기(30) 및 인코더(40)를 통해 증폭된 피사체 상의 신호가 비디오 신호를 출력되게 되는 것이다. 이 비디오 신호를 통해 모니터에서는 피사체의 영상을 재현한다.

종래에는 이러한 비디오 신호를 발생시키는 감시용 카메라의 설치시 모니터를 보면서 초점을 조정하던가 아니면 모니터와 카메라의 위치가 멀리 떨어져 있을 때는 초점 조정자와 모니터를 지켜보는 사람이 2명이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점이 극명하게 드러나는 분야는 CCTV 카메라를 사용한 다양한 감시 시스템의 설치 시공 기술 분야이다.

일반적으로, CCTV 카메라를 사용한 다양한 감시 시스템의 설치 시공에 있어서 렌즈의 초점을 수동으로 맞추는 작업은 전적으로 모니터를 보고 육안으로 판단하여 초점 맞추기 작업을 해 왔으며 CCTV 설치의 특성상 모니터가 원격지에 떨어져 있으므로 초점 맞추기 작업자와 모니터를 보는 사람이 따로 떨어져 있는 상황이 되고 두 사람 간에는 무선 통신 등을 이용하여 통화를 해 가면서 초점 맞추기 작업을 해야 했고 별도로 휴대형 모니터를 구비한 경우 혼자서 초점 맞추기 작업을 할 수는 있으나 휴대형 모니터의 특성상 초점 맞추기가 용이한 해상도가 높은 모니터를 구하기가 힘든 문제가 있다. 또한, 방송용으로 사용하는 고가의 모니터 이외는 시중에 없는 실정이다.

따라서 해상도가 낮은 휴대형 모니터를 사용함으로써 정확한 초점 맞추기가 불가능했던 것이 현실이며 결국 다른 사람의 도움을 받아 재작업을 해 왔다. 이런 문제점을 해결하기 위해 오토 포커싱 렌즈를 장착한 카메라를 사용해 오고 있으나 가격이 비싸고 다양한 렌즈를 선택하여 사용할 수 없는 문제가 있었다.

한국공개특허공보 제10-1995-0026194호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초점을 맞추어야 하는 렌즈를 사용하는 비디오 카메라에 있어서 화면을 보고 육안으로만 판단해야하는 초점 맞추기 작업을 수치화 또는 음성화하여 수치화된 초점 값을 기준으로, 메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이하도록 함으로써, 초점 맞추기 작업을 용이하게 하기 위한 초점 맞춤 표시기를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 카메라를 통해 촬영된 영상신호를 입력받는 영상신호입력부; 상기 영상신호에서 초점관련신호를 추출하는 초점신호추출부; 상기 초점관련신호를 필터링 및 보정하여 양자화가 가능한 순수 초점정보신호를 형성하는 초점정보신호형성부; 상기 수치화된 초점정보신호를 표시하는 초점정보표시부; 를 포함하는 초점 맞춤 표시기를 제공할 수 있도록 한다.

특히, 상기 초점신호추출부는, 아날로그 영상신호를 클램핑하는 클램프회로와, 클램핑된 영상신호에서 휘도신호를 포함하는 초점관련신호를 추출하는 샘플링회로, 및 추출된 초점관련신호를 증폭하는 신호증폭기; 를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 초점정보형성부는, 상기 초점관련신호를 저주파성분을 필터링하고, 초점 값과 관계하는 고주파 대역의 성분으로 재배열하는 고역필터, 상기 초점관련신호를 적분하여 대표 값을 출력하는 적분기; 및 상기 적분기에서 적분된 신호를 양자화하는 데이터양자화부;를 포함하여 구성될 수 있다. 나아가 상기 초점정보형성부는, 상기 적분기를 거친 초점관련신호를 정류하여 수평동기신호(Hsync) 단위로 DC 전압을 출력하는 정류회로, 상기 정류회로를 거친 초점관련신호의 불요잡음을 제거하는 저역필터, 상기 정류회로를 거친 DC 출력전압을 하나의 필드 동안의 최고 값을 실시간 초점 값으로 반영하여 메모리 하는 피크 앤 홀드(Pick & Hold) 회로를 더 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 상기 초점정보신호형성부는, 양자화된 초점정보신호를 상기 영상신호의 필드주기에 동기화시켜 수치화하는 초점정보신호수치화부; 를 더 포함하는 초점 맞춤 표시기로 구현됨이 더욱 바람직하다.

이 경우, 상기 초점정보신호수치화부는, 수치화된 초점정보신호의 최대 값을 저장하는 버퍼메모리부; 상기 버퍼메모리부에 저장된 최대 값과 현재 입력되는 값을 비교하는 수치비교부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 상기 초점정보표시부는, 상기 초점정보신호수치화부에서 취득한 수치화된 초점 값을 기준으로, 메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이하도록 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 초점정보표시부는, 상기 초점정보신호수치화부에서 취득한 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜, 상기 최대 값과 새로 입력되는 초점 값의 수치를 음성으로 출력하는 음성신호형성부; 를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 음성신호형성부는, 취득된 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜 가청주파수대역 내에서 취득된 값에 비례한 주파수 변조 신호를 발생시키는 주파수변조신호형성부;입력되는 수치화된 초점 값과 저장된 초점정보신호의 최대 값을 비교하여 음성을 출력하는 음성출력부;를 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명의 초점 맞춤 표시기를 포함하는 무인카메라시스템에 적용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, CCTV를 포함하는 다양한 감시시스템에서 카메라 모듈의 초점 정보를 수치화된 값으로 변환하여 수치화된 초점 값을 기준으로, 메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이하여, 실시간으로 사용자가 초점의 일치 여부를 확인하여 표시하여 줄 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히, 초점 조정을 위한 작업 시, 텍스트화한 목표 초점 값과의 차이를 수치로 보여주거나 음성으로 출력하여 한 사람이 초점 보정작업을 하는 경우에도 쉽게 조정 가능하도록 하여 빠른 작업이 가능함은 물론, 영상의 육안확인을 통한 초점 조정에서 나아가 수치 정도를 기준으로 보정할 수 있도록 해 초점 보정작업이 매우 정확해지는 효과도 있다.

도 1은 감시용 카메라의 비디오 신호 발생을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 맞춤 표시기의 구성블록도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 구성블럭도를 개략적으로 표시한 시스템도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 구성 블록을 지나는 결과 영상신호의 블록예시도 및 구현 이미지를 도시한 참조도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 초점 맞춤 표시기의 시스템 운용순서를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 맞춤 표시기의 구성블록도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 구성블럭도를 개략적으로 표시한 시스템도이다. 도 4 내지 도 10은 본 발명의 구성 블록을 지나는 결과 영상신호의 블록예시도를 도시한 참조도이다.

도시된 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 초점 맞춤표시기는, 카메라를 통해 촬영된 영상신호를 입력받는 영상신호입력부(110)와 상기 영상신호에서 초점관련신호를 추출하는 초점신호추출부(120), 상기 초점관련신호를 필터링 및 보정하여 양자화가 가능한 순수 초점정보신호를 형성하는 초점정보신호형성부(130), 상기 수치화된 초점정보신호를 표시하는 초점정보표시부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 초점 맞춤 표시기의 특징은 다양한 수동 초점 렌즈를 사용하는 CCTV 등의 설치 환경에서 한 사람의 작업자가 육안으로 초점 맞추기 작업을 할 때 초점이 맞은 정도를 사람이 판단하기 쉬운 수치로 표현하도록 하며 또한 다양한 형태의 음성으로 표현하도록 하여 모니터를 보면서 작업하기 힘든 여건 속에서도 음성을 통해 초점 맞추기 작업을 용이하게 구현할 수 있도록 하는 기술을 제공한다.

상기 영상신호입력부(110)는 폐쇄회로시스템(closed circuit system)과 개회로시스템(open circuit system)을 포함하는 CCTV 시스템에서 입력되는 영상신호뿐 만 아니라, 기본적으로 외부영상을 비디오신호로 입력받는 장치를 모두 포괄하는 개념이다. 따라서, 상기 영상신호입력부(110)은 외부에 설치된 카메라모듈에서 촬영된 영상신호를 비디오 신호로 입력받는 기능을 수행한다. 이 경우 비디오신호는 휘도신호, 채도신호, 동기화신호를 포함하는 복합신호, 즉 복합비디오신호(CVBS;Composite Video Burst Sync)이며, 상기 복합비디오신호는 영상신호(색차, 휘도, 싱크)가 한 개의 신호선에 모두 섞여있고 오디오신호는 포함되지 않는 특징이 있다. 본 발명의 영상신호입력부(110)에서 입력되는 영상신호는 아날로그 영상신호 형태로 입력되는 복합신호이다.

이후 본 발명의 초점신호추출부(120)에서는 상기 복합신호에서 초점과 관련한 신호(이하, '초점관련신호')를 추출한다.

상기 초점신호추출부(120)는 도 2 및 도 3의 시스템 블록도에 도시된 것과 같이, 아날로그 영상신호를 클램핑하는 클램프회로(121)와, 클램핑된 영상신호에서 휘도신호를 포함하는 초점관련신호를 추출하는 샘플링회로(122), 및 추출된 초점관련신호를 증폭하는 신호증폭기(123)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 영상신호입력부(110)에서 입력되는 영상신호는 상술한 것과 같이, 아날로그 신호이며, 상기 클램프회로(121)에서는 이 영상신호에 페데스탈 레벨을 기준으로 클램프를 걸어주며, 이는 영상신호를 이용하여 특정한 값, 즉 초점에 관련한 신호를 추출하기 위함이다.

특히, 본 발명의 초점신호추출부(120)에서는 샘플링을 구현하되, 비디오 신호 가운데 유효 화면 구간의 신호만을 추출할 수 있도록 한다. 아울러, 추출된 신호를 증폭 필터링하여 순수한 초점정보신호로 변환해주고 평균치화한 후에는 리셋하도록 구성됨이 바람직하다. 아울러 샘플링 및 리셋은 1/60초 또는 1/50초 등 비디오 신호의 필드주기로 샘플링하고 리셋하여 초점 값 표시가 진행될 수 있도록 한다. 구체적으로는, 입력영상신호에서 페데스탈 레벨에 클램프를 걸어주어 샘플링 구간을 형성하여 샘플링한 결과 값은 동기신호(Sync), Burst 부분 등이 제거되어 유효 영상구간 중에서 필요한 부분만을 샘플링하도록 구현할 수 있다(도 7c 참조). 이와 같은 샘플링 동작은 1 필드(1 field), 즉 유효영상 구간 동안에 계속 반복하여 필요로 하는 신호를 추출할 수 있도록 한다. 상기 유효영상 구간은 NTSC(National television System Committee) 방식, PAL(Phase Alternation Line) 방식 등에 따라 수치 범위가 달라질 수 있으며, 일례로는 22~255Hsync의 범위가 유효영상 구간으로 설정될 수 있다.

이후, 상기 초점신호형성부(130)에서는 상기 초점신호추출부(120)에서 추출된 초점관련신호를 필터링 및 보정하여 양자화가 가능한 순수 초점정보신호를 형성한다. 구체적으로는, 상기 초점신호형성부(130)에서는 상기 초점관련신호를 고주파성분으로 재배열하는 고역필터(HFP; 131), 상기 초점관련신호의 데이터를 양자화하는 데이터양자화부(132), 양자화된 초점관련신호를 적분하여 출력하는 적분기(133)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 고역필터(HFP; 131)는 상술한 초점관련신호를 특정 기준 값을 기준으로 이를 넘어서는 컷오프 주파수를 설정하고, 이를 통과한 신호를 이용하여 초점 값을 산출할 수 있도록 한다. 즉, 아날로그 영상신호의 특성상 초점이 정확하게 맞을 경우에는 고주파 성분들이 많아지게 되는 특성이 있는데, 이때, 특정 주파수 대역(범위)만 증폭하여 신호를 크게 하여 초점이 맞을 경우에 고주파 성분들의 레벨을 키울 수 있도록 한다. 상기 고주파 대역 증폭을 통해 얻어진 신호를 고역필터를 통과하여 초점 값과 상관없는 저주파대역은 컷(cut)하고, 초점 값과 밀접한 관계가 있는 고주파 대역의 신호들만 이후 적분기(132)에 들어가게 된다.

상기 적분기(132)는 상기 고역필터(131)를 통과한 고주파신호를 적분하여 대표 값을 출력하는 작용을 하며, 상기 대표 값은 초점 값을 의미한다. 적분된 신호들은 데이터양자화부(132)를 통해 양자화가 진행된다. 일반적으로 영상의 인지성에 의해 고주파성분은 영상의 세밀한 부분을 나타내며, 정보를 가지는 고주파성분을 양자화하여 초점정보의 효율을 높일 수 있도록 한다.

아울러, 상기 초점정보형성부(130)는, 상기 적분기를 거친 초점관련신호를 정류하는 정류회로와, 상기 정류회로를 거친 초점관련신호의 불요잡음을 제거하는 저역필터, 그리고 상기 정류회로를 거친 DC 출력전압을 하나의 필드 동안의 최고 값을 실시간 초점 값으로 반영하여 메모리 하는 피크 앤 홀드(Pick & Hold)회로 를 더 포함하여 구성될 수 있다. 적분된 신호가 정류회로를 통과하면 수평동기신호(Hsync) 단위로 DC 전압이 출력되게 되는데, 이때 출력되는 전압은 피크 앤 홀드 회로를 통과하며, 1 필드 기간 중 유효영상구간 동안에 최대 값의 전압을 초점 값으로 반영하게 한다. 물론, 이후 1 필드가 끝나고 2 필드가 시작되기 전에는 DC화 된 초점 값을 읽어온 후 피크 앤 홀드 회로를 클리어(Clear) 시켜주는 것이 바람직하다. 즉, Hsync 주기로 Pick & Hold 동작을 실시하고, Vsync 주기로는 Pick & Hold 회로 클리어 동작을 실시할 수 있도록 한다.

특히 이 경우 추출된 초점 값을 이용해 초점정보신호수치화부(140)에서는 양자화된 신호를 비디오 신호의 필드 주기에 동기화시켜 최대의 속도로 수치화시키고, 수치화된 초점 값의 최대 값을 버퍼메모리부(160)에 저장할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다. 상기 버퍼메모리부(160)에 저장된 초점 값의 최대 값은 초점정보표시부(150)에 문자로 표시될 수 있게 되며, 이 경우 현재 입력되는 초점 값과 비교를 수행하는 수치비교부(170)를 통해 최대 값과 현재 입력 값이 동시에 표시될 수 있도록 하여, 작업자가 초점 맞추기 작업 중 최대 값에 맞추는 작업목표값을 표시해주는 작용을 할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 상기 초점정보신호수치화부에서 취득한 수치화된 초점 값을 기준으로, 메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이될 수 있도록 구현할 수 있다.

나아가, 상기 초점정보표시부(150)는, 상기 초점정보신호수치화부(140)에서 취득한 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜, 상기 최대 값과 새로 입력되는 초점 값의 수치를 음성으로 출력하는 음성신호형성부(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 음성신호형성부(180)는 취득된 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜 가청주파수대역 내에서 취득된 값에 비례한 주파수 변조 신호를 발생시키는 주파수변조신호형성부(181)와 입력되는 수치화된 초점 값과 저장된 초점정보신호의 최대 값을 비교하여 음성을 출력하는 음성출력부(182)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 음성신호형성부의 기능은, 초점 조정을 위한 작업시, 텍스트화(아라비아숫자포함)한 목표 초점 값과의 차이를 수치로 보여주거나 음성으로 출력하여 한 사람이 초점 보정작업을 하는 경우에도 쉽게 조정 가능하도록 하여 빠른 작업이 가능함은 물론, 영상의 육안확인을 통한 초점 조정에서 나아가 수치 정도를 기준으로 보정할 수 있도록 해 초점 보정작업이 매우 정확해지는 효과를 구현할 수 있다.

상술한 도 2 및 도 3에서 상술한 본 발명의 초점 맞춤 표시기의 구성 별 진행블록을 예시하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 것이 색상신호(R, G, B)를 포함하는 복합신호의 예시도이다. 도 5는 복합비디오신호(CVBS;Composite Video Burst Sync)의 소스의 예시도이다. 도 5의 그래프에서 IRE는 비디오신호의 레벨을 정의에 사용되는 유닛으로, 통상 IRE(Institute of Radio Engineers)는 비디오신호의 크기를 정의한다.

도 6은 비디오클램프블록을 예시한 그래프이며, 파란색 점선 부분이 비디오 클램프의 위치를 나타낸다. 도 7a는 샘플링회로에서 복합비디오신호(CVBS;Composite Video Burst Sync)의 샘플링한 블록의 예시도이다.

도 6 및 도 7a의 실제 구현 이미지를 살펴보면, 도 7b는 입력되는 영상신호를 수평동기신호(Hsync) 단위로 나타낸 풀 컬러 바 패턴신호를 나타낸 것으로 샘플링 구간을 이미지에 표시하였다. 본 도 7b에 표시된 샘플링 구간(X)을 페데스탈 레벨을 기준으로 샘플링한 결과를 도 7c에 나타내었다.

도 7c에 나타나는 것과 같이, 도 7b의 샘플링 구간(X)의 패턴신호와 도 7c의 샘플링 구간에서 추출된 신호의 이미지를 비교하면, 동기신호(Sync) 부분과 버스트(Burst) 부분이 제거되었으며, 유효영상구간 중에서 일부 부분만을 샘플링한 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 상술한 것과 같이, 본 발명에 따른 초점신호추출부의 클램프회로 및 샘플링회로에서는 유효화면구간만을 샘플링하여 구현할 수 있다. 실제 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 샘플링 동작을 1 field 기간 중 유효영상구간 동안 계속적으로 반복하여 필요로 하는 신호를 추출할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

도 8a는 본 발명의 시스템 블록에서 초점신호형성부를 구성하는 고역필터의 블록을 예시한 그래프이다. 이를 실제로 도 7c에서 샘플링한 신호를 이용하여 필터링한 결과를 도시한 것이 도 8b의 (b) 이미지이다. 도 8b의 (c)는 도 8b의 (b)의 점선 원 부분을 확대한 것이다. 상술한 것과 같이, 고역필터는 상술한 초점관련신호를 특정 기준 값을 기준으로 이를 넘어서는 컷오프 주파수를 설정하고, 이를 통과한 신호를 이용하여 초점 값을 산출할 수 있도록 한다. 즉, 아날로그 영상신호의 특성상 초점이 정확하게 맞을 경우에는 고주파 성분들이 많아지게 되는 특성을 가지는데, 이때, 특정 주파수 대역(범위)만 증폭하여 신호를 크게 하여 초점이 맞을 경우에 고주파 성분들의 레벨을 키울 수 있도록 한다. 만일 입력되는 영상의 초점이 틀어진 상태의 것이라면, 도 8b의 (c)의 주파수가 낮아지는 결과를 가져오게 된다.

상기 고주파 대역 증폭을 통해 얻어진 신호를 고역필터를 통과하여 초점 값과 상관없는 저주파대역은 컷(cut)하고, 초점 값과 밀접한 관계가 있는 고주파 대역의 신호들만 이후 적분기에 들어가게 된다.

도 9a는 상기 적분기를 통과한 블록의 예시도이며, 도 9b는 도 8b에서 고역필터를 통과한 신호를 적분기를 통해 산출한 결과신호의 파형을 도시한 것이다. 도 9c는 도 9b의 점선 원의 부분을 확대한 이미지이다. 구체적으로, 도 9b는 수평동기신호(Hsync) 주기로 적분한 결과를 나타내며, 이후 이 적분된 신호를 정류회로를 통과시켜 수평동기신호(Hsync) 단위로 DC 전압을 출력하게 된다. 이때 출력되는 전압은 상술한 것과 같이, 피크 앤 홀드(Pick & Hold) 회로를 통과하게 되며, 이 경우 피크 앤 홀드 회로에서는 1 field 기간 중 유효영상구간 동안에 출력되는 DC 전압의 최고 값을 읽어 들여 실시간 초점 값으로 반영하게 된다. 그리고 1 필드가 종료되고 2 필드가 시작되기 전 DC 화 된 초점 값을 읽어온 후, 피크 앤 홀드 회로를 클리어 시켜주도록 함이 바람직하다. 예를 들면, 1 field 기간 중 유효영상구간 동안에 DC 전압으로 1volt가 최고 값으로 출력된다고 한다면, 최고 값은 1volt를 계속 유지하고, 이후 1 필드가 끝나면 1volt를 읽어 실시간 초점 값으로 반영하게 되며, 이후 2 필드가 시작되기 전 이값을 클리어하게 된다. 이러한 과정은 수평동기신호(Hync) 단위로 피크 앤 홀드 동작을 구현하고, 수직동기신호(Vsync) 주기로는 피크 앤 홀드 회로의 클리어 동작을 구현하도록 함이 바람직하다. 도 9d는 수직동기신호(Vsync) 구간의 최종 초점 값을 나타낸 이미지이다.

도 9e는 수평동기신호(Hync) 단위로 피크 앤 홀드 동작을 구현하는 개념을 설명하기 위한 그래프이다. 또한, 피크 앤 홀드 동작과 병행하여 저역필터(LPF)는 불요잡음을 제거하여 올바른 아날로그 파형을 재생하는 기능을 수행하며, 피크 앤 홀드(Pick & Hold) 블록을 통과하게 된다.

도 10에 도시된 것은 하나의 수직동기신호(Vsync)에 대한 부분을 확대해석한 예로, CVBS 신호 규격상 1 필드당 NTSC(National television System Committee) 방식의 경우에는 242개, PAL(Phase Alternation Line) 방식은 292개 이상의 수평동기신호(Hsync)를 포함하고 있으며, 위와 같은 동작을 필드 단위로 반복적으로 수행하게 된다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초점 맞춤 표시기의 시스템 운용순서를 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초점 맞춤 표시기의 시스템 운용은, 최초 입력되는 영상신호에 대하여 수직동기신호 인터럽트(Vsync Interrupt) 여부를 확인하여, 입력되는 영상신호와 동기화하여 측정오차를 최소화할 수 있도록 한다. 이후, AD 값(수치화된 초점 값)을 읽어 들여와, 버퍼메모리부에 저장된 초점 값의 최대 값(Mac Buffer의 AD값)과 현재 읽어온 초점 값(AD값)을 상호 비교한다.

즉, 최대 값으로 저장된 수치화된 초점 값과 현재 입력되는 수치화된 초점 값(Live Buffer에 저장된 AD값)을 대비하여 디스플레이유닛에 각각의 값을 표시하며, 동시에 각각의 값의 차이를 표시해줄 수 있도록 한다. 아울러, 음성합성장치와 연동하여 이 차이 및 값을 음성으로 출력해 줄 수 있도록 구동될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 초점 맞춤 표시기는 입력되는 영상을 분석하여 초점 정도를 수치화하여 표시하며, 특히 측정된 초점 값 중 최대 값을 별도로 표시하여 작업자가 최대 값을 목표 값으로 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 즉, 피사체의 종류와 화면 상태에 따라 취득된 초점 값이 제각기 다르지만, 사용자에게 익숙한 수치로 표시 값을 전환하여 표기함으로써, 작업자의 효율을 높이며, 나아가 취득된 초점 값에 상응하는 수치화 최대 값을 아라비아 숫자 또는 음성합성에 의해 음성으로 알려주도록 하여 그 편의성을 증대할 수 있도록 한다.

상술한 본 발명에 따른 다양한 구성에 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.

따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 영상신호입력부
120: 초점신호추출부
130: 초점정보신호형성부
140: 초점정보신호수치화부
150: 초점정보표시부
160: 버퍼메모리부
170: 수치비교부
180: 음성신호형성부

Claims

카메라를 통해 촬영된 영상신호를 입력받는 영상신호입력부;
상기 영상신호에서 초점관련신호를 추출하는 초점신호추출부;
상기 초점관련신호를 필터링 및 보정하여 양자화가 가능한 순수 초점정보신호를 형성하는 초점정보신호형성부; 및
상기 초점정보신호를 표시하는 초점정보표시부; 를 포함하되,

상기 초점신호추출부는,
아날로그 영상신호를 클램핑하는 클램프회로;
클램핑된 영상신호에서 휘도신호를 포함하는 초점관련신호를 추출하는 샘플링회로; 및
상기 샘플링회로에서 추출된 초점관련신호를 증폭하는 신호증폭기; 를 포함하고,

상기 초점정보신호형성부는,
상기 초점관련신호를 저주파성분을 필터링하고, 초점 값과 관계하는 고주파 대역의 성분으로 재배열하는 고역필터;
상기 초점관련신호를 적분하여 대표 값을 출력하는 적분기;
상기 적분기에서 적분된 신호를 양자화하는 데이터양자화부;
상기 적분기를 거친 초점관련신호를 정류하여 수평동기신호(Hsync) 단위로 DC 전압을 출력하는 정류회로;
상기 정류회로를 거친 초점관련신호의 불요잡음을 제거하는 저역필터; 및
상기 정류회로를 거친 DC 출력전압을 하나의 필드 동안의 최고 값을 실시간 초점 값으로 반영하여 메모리 하는 피크 앤 홀드(Pick & Hold)회로; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 맞춤 표시기.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 초점정보신호형성부는,
양자화된 초점정보신호를 상기 영상신호의 필드주기에 동기화시켜 수치화하는 초점정보신호수치화부;
를 더 포함하는 초점 맞춤 표시기.
청구항 5에 있어서,
상기 초점정보신호수치화부는,
수치화된 초점정보신호의 최대 값을 저장하는 버퍼메모리부;
상기 버퍼메모리부에 저장된 최대 값과 현재 입력되는 값을 비교하는 수치비교부;
를 더 포함하는 초점 맞춤 표시기.
청구항 6에 있어서,
상기 초점정보표시부는,
상기 초점정보신호수치화부에서 취득한 수치화된 초점 값을 기준으로,
메모리 된 목표 초점 값인 최대 초점 값과 실시간 입력되는 실시간 초점 값을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 초점 맞춤 표시기.
청구항 7에 있어서,
상기 초점정보표시부는,
상기 초점정보신호수치화부에서 취득한 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜, 상기 최대 값과 새로 입력되는 초점 값의 수치를 음성으로 출력하는 음성신호형성부;
를 더 포함하는 초점 맞춤 표시기.
청구항 8에 있어서,
상기 음성신호형성부는,
취득된 수치화된 초점 값을 음성합성장치에 입력시켜 가청주파수대역 내에서 취득된 값에 비례한 주파수 변조 신호를 발생시키는 주파수변조신호형성부;
입력되는 수치화된 초점 값과 저장된 초점정보신호의 최대 값을 비교하여 음성을 출력하는 음성출력부;
를 포함하는 초점 맞춤 표시기.
청구항 1의 초점 맞춤 표시기를 포함하는 무인카메라시스템.