KR20020053115A

KR20020053115A - 단일 필드를 이용한 영상 처리방법

Info

Publication number: KR20020053115A
Application number: KR1020000081881A
Authority: KR
Inventors: 함철배
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-05

Abstract

본 발명은 단일 필드를 이용한 영상 처리방법을 개시한다.

본 발명에서는 주행 도로의 차선과 같은 피사체를 촬영한 다음에, 촬영되는 피사체에 해당하는 한 프레임의 영상 중 하나의 필드에 해당하는 영상만을 검출한다. 이 때, 검출된 하나의 필드에 해당하는 영상에서 일부 화소를 제거하여 영상의 가로 및 세로 비율을 조절하며, 다음에 상기 검출된 영상을 처리하여 디스플레이 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 차선 등의 단순한 영상을 검출하는 경우에 단일 필드로 이루어진 영상만을 처리하여 디스플레이 함으로써, 보다 신속하게 차선을 검출할 수 있다. 또한 영상 처리 시간에 소요되는 시간을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 영상 처리 과정을 보다 단순화시킬 수 있다.

Description

단일 필드를 이용한 영상 처리방법{IMAGE PROCESSING METHOD USING A SINGLE FIELD}

본 발명은 단일 필드를 이용한 영상 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, CCD(charge coupled device) 카메라 등의 영상 카메라에서 단일 필드를 이용하여 촬영되는 영상을 처리하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 영상 카메라는 피사체의 2차원 정보를 전기적으로 기록하는 것으로, 피사체의 광학적 영상을 전기적 영상으로 변환시켜 메모리에 저장시키고, 필요에 따라 메모리에 저장된 영상을 리드(read)하여 프린트하거나 또는 컴퓨터로 전송하여 처리할 수 있는 카메라이며, CCD 카메라, 디지털 스틸 카메라 등이 있다.

최근에는 차량 주행시 등의 차선을 검출하는데 영상 카메라를 이용하고 있으며, 이에 사용되는 영상 카메라는 비월 주사(interlaced scan) 방법을 이용하여 촬영된 영상을 출력한다. 비월 주사 방법에서 한 프레임은 홀수 라인만으로 이루어진 홀수 필드와 짝수 라인만으로 이루어진 짝수 필드로 이루어진다.

신속한 차선 검출을 위해 입력되는 영상의 처리 시간을 감소시키기 위하여 종래에는 입력되는 영상을 평활화 하는 방법을 이용하여 압축하고, 압축되는 영상을 처리하여 촬영된 차선을 출력하였다. 여기서 입력 영상은 CCD 촬상 소자에서 출력되는 전기적인 신호를 처리하여 생성된 영상을 나타내며, 이 입력 영상이 평활화되어 디스플레이 되게 된다.

그러나 종래에는 한 프레임 전체에 해당하는 영상을 평활화하기 때문에 주 영상 처리 시간은 감소되나, 입력 영상의 전처리 과정이 복잡하기 때문에, 실제 영상 처리 시간은 크게 감소되지 않으며, 또한 실제 영상 처리에 사용되는 영상에 비하여 입력 영상을 저장하기 위한 메모리의 낭비가 큰 단점이 있다.

그러므로 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, CCD에서 출력되는 한 프레임의 영상 중 하나의 필드에 해당하는 영상만을 처리하여, 영상 처리 과정을 단순화시켜 영상 처리에 소요되는 시간을 감소시키고자 하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법을 구현하기 위한 장치의 구조도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법의 흐름도이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 영상 처리방법은, 피사체를 촬영하는 단계; 촬영되는 피사체에 해당하는 한 프레임의 영상 중 하나의 필드에 해당하는 영상만을 검출하는 단계; 상기 검출된 영상을 처리하여 디스플레이 하는 단계를 포함한다.

이외에도, 상기 검출된 하나의 필드에 해당하는 영상에서 일부 화소를 제거하여 영상의 가로 및 세로 비율을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 특징을 가지는 영상 처리방법은 주행 도로의 차선에 해당하는 영상을 처리하는데 이용될 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1에 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법을 구현하기 위한 장치의 구조가 도시되어 있다.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법이 구현하기 위한 장치는, 촬영 렌즈(10), CCD(15), 아날로그 신호 처리부(20), A/D 변환부(25), 영상 신호 생성부(30), 영상 처리부(35), 메모리(40), 마이크로 컨트롤러(45), 동기 신호 생성부(50), 표시부(55)로 이루어진다.

촬영 렌즈(10)는 촬영하고자 하는 피사체 상을 CCD(15)의 입사면상에 결상시키고, CCD(15)는 입사면상에 결상되는 피사체상을 촬상하여 해당 아날로그 신호를 출력한다.

아날로그 신호 처리부(20)는 일반적인 디지털 스틸 카메라에서 CCD(15)로부터 출력되는 아날로그 신호를 상관 이중 샘플링하는 CDS(correlated double sampling), 아날로그 신호의 이득을 조절하는 AGC 등을 포함한다.

A/D 변환부(25)는 아날로그 신호 처리부(20)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 영상 처리부(30)는 이 디지털 신호를 처리하여 영상 신호를 생성한다. 메모리(40)에는 영상 처리부(30)로부터 출력되는 영상 신호가 저장되며, 특히 본 발명에서는 한 프레임 중 한 필드에 해당하는 영상 신호만이 저장된다. 영상 처리부(35)는 메모리(40)에 저장된 단일 필드의 영상 신호를 처리하여 표시부(55)를 통하여 디스플레이 한다. 표시부(55)는 LCD(liquid crystal display)로 이루어지며, 영상 처리부(35)로부터 인가되는 영상 신호에 따라 구동되어 해당 영상을 디스플레이 한다.

마이크로 컨트롤러(45)는 이러한 영상 신호 생성 및 출력의 동작을 전반적으로 수행하며, 이외에도 영상 신호의 선명도(sharpness) 보정, 칼라(color) 보정, 감마(γ) 보정을 수행하여 노이즈를 제거할 수도 있다.

동기 신호 생성부(50)는 마이크로 컨트롤러(45)로부터 제공되는 타이밍 신호에 따라 CCD(15)의 촬상 동작을 구동시키기 위한 동기 신호를 생성한다.

이러한 구조로 이루어지는 장치를 토대로 하여 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법에 대하여 설명한다.

일반적으로 CCD 카메라는 NTSC 규격의 경우 초당 30 프레임, CCIR 규격의 경우에는 초당 25 프레임의 영상 데이터를 생성한다. 각 프레임은 비월 주사 방식에 따라 홀스 필드와 짝수 필드의 2개의 필드로 나뉘어진다. 그러나 차선과 같이연속되는 2개의 라인간의 영상은 거의 차이가 없으므로 홀수 필드나 짝수 필드 중 하나만을 이용하여 영상을 표시하여도 영상을 인식하는데는 거의 무리가 없다.

따라서 본 발명에서는 영상 처리 속도 감소를 위하여 단일 필드만을 처리하여 영상을 취득한다.

도 2에 본 발명의 실시예에 따른 단일 필드를 이용한 영상 처리방법의 흐름도가 도시되어 있다.

도 2에 도시되어 있듯이, 전원이 인가되면 마이크로 컨트롤러(45)는 타이밍 신호를 생성하여 동기 신호 생성부(50)를 구동시키며, 동기 신호 생성부(50)는 동기 신호를 생성하여 CCD(15)를 구동시킨다.

피사체(여기서는 차선임)에 해당하는 빛은 촬영 렌즈(10)를 통과하여 CCD(15)의 입사면상에 결상되며, CCD(15)는 동기 신호 생성부(50)로부터 인가되는 동기 신호(수평 또는 수직 동기 신호)에 따라 결상된 피사체상을 촬상하여 해당하는 아날로그 신호를 출력한다.

이 아날로그 신호는 아날로그 신호 처리부(20)로 입력되며, 아날로그 신호 처리부(20)는 입력되는 아날로그 신호를 상관 이중 샘플링 처리하여 노이즈를 제거하고, 신호 이득을 조절하여 출력한다. 이와 같이 아날로그 신호 처리부(20)에 의하여 처리된 아날로그 신호는 A/D 변환부(25)에 의하여 디지털 신호로 변환되어 영상 신호 생성부(30)로 입력된다.

영상 신호 생성부(30)는 입력되는 디지털 신호를 통상의 신호 처리 방식에 따라 처리하여 해당하는 영상 신호를 생성한다(S100). 이 때, 마이크로컨트롤러(45)는 CCD(15)에 의하여 촬영된 영상 중 한 필드에 해당하는 영상 신호만을 생성하도록 영상 신호 생성부(30)를 제어하며, 이에 따라 영상 신호 생성부(30)는 홀수 필드로만 이루어진 영상 신호 또는 짝수 필드로만 이루어진 영상 신호를 생성하여 메모리(40)에 저장한다(S110∼S120). 즉, 영상 신호 생성부(30)는 마이크로 컨트롤러(45)의 제어에 따라 수평 동기 신호의 수를 카운트하는 방식으로 짝수 필드 또는 홀수 필드로만 이루어진 단일 필드의 영상 신호를 생성한다.

이와 같이 단일 필드로 이루어진 영상 신호는 일반 영상 즉, 한 프레임으로 이루어지는 영상보다 좌우로 넓은 영상이 된다. 따라서 영상 신호 생성부(30)는 단일 필드로 이루어지는 영상 중 가로 방향으로 한 픽셀식 버리는 방법을 이용하여 일반 영상의 가로 세로 비율과 동일하게 되도록 맞춘 후에 메모리(40)에 저장한다.

따라서, 메모리(40)에는 도 2에서와 같이 실제로 촬영된 영상 중 1/4에 해당하는 영상만이 저장된다.

다음에, 영상 처리부(35)는 마이크로 컨트롤러(40)의 제어에 따라 메모리(40)로부터 단일 필드로 이루어진 영상 신호를 리드하여 표시 가능하게 처리한 후 표시부(55)를 통하여 디스플레이 한다. 여기서 영상 처리부(35)는 종래와 같이 영상을 평활하고 압축화하는 처리를 할 수 있다(S130∼S140).

위의 실시예에서는 주행 도로의 차선 검출시에 해당하는 경우를 예로 하여 본 발명에 따른 영상 처리방법을 기술하였으나, 본 발명은 반드시 차선 검출에만 적용되는 것은 아니다.

본 발명은 다음의 기술되는 청구 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한변경 및 실시가 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따라, 차선 등의 단순한 영상을 검출하는 경우에 단일 필드로 이루어진 영상만을 처리하여 디스플레이 함으로써, 보다 신속하게 차선을 검출할 수 있다.

또한 영상 처리 시간에 소요되는 시간을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 영상 처리 과정을 보다 단순화시킬 수 있다.

Claims

피사체를 촬영하는 단계;

촬영되는 피사체에 해당하는 한 프레임의 영상 중 하나의 필드에 해당하는 영상만을 검출하는 단계;

상기 검출된 영상을 처리하여 디스플레이하는 단계

를 포함하는 단일 필드를 이용한 영상 처리방법.
제1항에 있어서,

상기 검출된 하나의 필드에 해당하는 영상에서 일부 화소를 제거하여 영상의 가로 및 세로 비율을 조절하는 단계를 더 포함하는 영상 처리방법.
제1항에 있어서,

상기 영상 처리방법은 주행 도로의 차선에 해당하는 영상을 처리하는 것을 특징으로 하는 영상 처리방법.